JP2010269512A - 樹脂発泡体の製造装置及び樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高発泡倍率の樹脂発泡体を高い形状精度で製造することができる樹脂発泡体の製造装置及び樹脂発泡体の製造方法を提供する。
【解決手段】スクリュー２０は、圧縮部３１と、第１〜第３の供給部３０ａ〜３０ｃとを含んでいる。第１の供給部３０ａにおけるフライト２５のピッチは、圧縮部３１におけるフライト２５のピッチよりも大きい。第２の供給部３０ｂにおけるフライト２５のピッチは、第１及び第３の供給部３０ａ、３０ｃにおけるフライト２５のピッチよりも小さい。超音波印加機構４６は、射出機構１０がキャビティ４３に対して樹脂の射出を開始してから樹脂の射出を終了するまでの間の期間の少なくとも一部において、成形型４０に超音波を印加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂発泡体の製造装置及び樹脂発泡体の製造方法に関する。

近年、軽量で、断熱性、吸音性などに優れた樹脂発泡体の製造装置の研究開発が盛んに行われている。例えば下記の特許文献１では、反応ガスのリークを抑制でき、高発泡倍率の樹脂発泡体を成型し得る樹脂発泡体の製造装置が提案されている。

特開２００７−３２０７１８号公報

ところで、近年、樹脂発泡体のさらなる軽量化を図るため、発泡倍率をさらに高めたいという要望が出てきている。製品の厚みを一定に保ちつつ、発泡倍率を高めようとすると、溶融樹脂を注入する際のキャビティの厚みを薄くする必要がある。しかしながら、樹脂注入時のキャビティの厚みを薄くすると、キャビティの隅部にまで溶融樹脂が充填されにくくなる。このため、単に特許文献１に記載の製造装置を用いたのみでは、高い形状精度の高発泡倍率の樹脂発泡体を得ることが困難であるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高発泡倍率の樹脂発泡体を高い形状精度で製造することができる樹脂発泡体の製造装置及び樹脂発泡体の製造方法を提供することにある。

本発明に係る樹脂発泡体の製造装置は、射出機構と、成形型と、移動機構と、超音波印加機構とを備えている。射出機構は、樹脂を溶融混練した後に射出する。成形型は、第１の成形型と、第２の成形型とを有する。第１の成形型と、第２の成形型とは、射出機構により射出された樹脂が供給されるキャビティを形成している。移動機構は、第１の成形型と第２の成形型とのうちの少なくとも一方を移動させることによりキャビティの容積を拡大する。超音波印加機構は、成形型に超音波を印加する。射出機構は、可塑化シリンダと、スクリューとを有する。可塑化シリンダには、樹脂が供給される。スクリューは、可塑化シリンダ内に配置されている。スクリューは、圧縮部と、供給部とを有する。供給部は、圧縮部の上流側に位置している。供給部には、供給部の他の部分よりも圧縮比率が高いシール部が設けられている。超音波印加機構は、射出機構がキャビティに対して樹脂の射出を開始してから樹脂の射出を終了するまでの間の期間の少なくとも一部において、成形型に超音波を印加する。移動機構は、射出機構が樹脂の射出を終了した後に第１の成形型と第２の成形型とのうちの少なくとも一方を移動させてキャビティの容積を拡大することにより樹脂を発泡させる。

本発明に係る樹脂発泡体の製造装置のある特定の局面では、スクリューは、円柱状のスクリュー本体と、スクリュー本体の外周面に螺旋状に形成されているフライトとを有し、シール部におけるフライトのピッチは、供給部のシール部以外の部分におけるフライトのピッチよりも小さい。

本発明に係る樹脂発泡体の製造装置の他の特定の局面では、キャビティに気体を供給することによりキャビティを加圧する加圧機構をさらに備え、加圧機構は、射出機構がキャビティに対して樹脂の射出を開始する前にキャビティに気体を供給することによりキャビティを加圧する。この構成によれば、発泡工程が開始される前における溶融樹脂の発泡を抑制することができる。このため、樹脂発泡体の表面に気泡や破泡が発生することを抑制することができる。従って、表面の平坦性が高い樹脂発泡体を製造することができる。

本発明に係る樹脂発泡体の製造装置の別の特定の局面では、射出機構がキャビティに対して樹脂を射出する際のキャビティの厚みが１ｍｍ以下である。射出機構がキャビティに対して樹脂を射出する際のキャビティの厚みが１ｍｍ以下である場合は、キャビティの隅部にまで溶融樹脂が特に充填されにくいが、本発明の樹脂発泡体の製造装置を用いることにより、溶融樹脂射出時のキャビティの厚みが１ｍｍ以下であってもキャビティの隅部にまで溶融樹脂を充填することができる。従って、この構成によれば、極めて高い発泡倍率の樹脂発泡体を高い形状精度で製造することができる。

本発明に係る樹脂発泡体の製造装置のさらに他の特定の局面では、スクリューは、圧縮部よりも下流側に位置する計量部をさらに有し、計量部は、圧縮部よりも高い剪断力を有する。この構成によれば、平均気泡径及び気泡径のばらつきを小さくすることができる。

本発明に係る樹脂発泡体の製造方法は、上記本発明に係る樹脂発泡体の製造装置を用いた樹脂発泡体の製造方法に関する。本発明に係る樹脂発泡体の製造方法は、射出工程と、超音波印加工程と、発泡工程とを備える。射出工程では、射出機構によりキャビティに樹脂を射出する。超音波印加工程では、射出工程が行われる期間のうちの少なくとも一部において、超音波印加機構により成形型に超音波を印加する。発泡工程では、射出工程が終了した後に、移動機構により第１の成形型と第２の成形型とのうちの少なくとも一方を移動させてキャビティの容積を拡大することにより樹脂を発泡させる。

本発明に係る樹脂発泡体の製造方法のある特定の局面では、樹脂発泡体の製造装置が、キャビティに気体を供給することによりキャビティを加圧する加圧機構をさらに備え、射出工程を開始する前に、加圧機構によりキャビティに気体を供給することによりキャビティを加圧する工程をさらに備える。この構成によれば、表面の平坦性が高い樹脂発泡体を製造することができる。

本発明では、超音波印加機構により、射出機構がキャビティに対して樹脂の射出を開始してから樹脂の射出を終了するまでの間の期間の少なくとも一部において、成形型に超音波が印加される。このため、キャビティ内における樹脂の流動性が向上し、樹脂射出時のキャビティ厚が薄い場合であっても、キャビティの隅部にまで樹脂を確実に充填することができる。また、スクリューの供給部には、圧縮比率の高いシール部が設けられている。このため、反応ガスのリークが抑制される。よって、溶融樹脂中の反応ガス濃度を高めることができる。従って、高倍率発泡の樹脂発泡体を高い形状精度で製造することができる。

樹脂発泡体の製造装置の略図的断面図である。 スクリューの略図的平面図である。 第１の供給部の一部分を拡大した略図的平面図である。 第２の供給部の一部分を拡大した略図的平面図である。 第３の供給部の一部分を拡大した略図的平面図である。 圧縮部の略図的平面図である。 計量部の略図的平面図である。 樹脂発泡体の製造工程を表すフローチャートである。 射出工程及び超音波印加工程を説明するための成形型の略図的断面図である。 発泡工程を説明するための成形型の略図的断面図である。 取り出し工程を説明するための成形型の略図的断面図である。 第１の変形例における計量部の一部分を拡大した略図的平面図である。 第２の変形例における計量部の一部分を拡大した略図的平面図である。 第３の変形例における計量部の一部分を拡大した略図的平面図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について、図１に示す製造装置１を例に挙げて説明する。但し、製造装置１は、単なる一例であって、本発明は、製造装置１に限定されない。

図１は、本実施形態に係る樹脂発泡体の製造装置１の略図的断面図である。図１に示すように、製造装置１は、射出機構１０を備えている。射出機構１０は、ホッパー１３から供給された熱可塑性樹脂１５を溶融混練した後に、溶融樹脂を後述の成形型４０のキャビティ４３に対して射出する機構である。

射出機構１０は、可塑化シリンダ１１と、可塑化シリンダ１１を加熱するヒーター１２と、ホッパー１３と、射出シリンダ１４と、スクリュー２０とを備えている。ホッパー１３は、可塑化シリンダ１１の上流側端部に取り付けられている。可塑化シリンダ１１へは、このホッパー１３から熱可塑性樹脂１５が投入される。

なお、使用される熱可塑性樹脂１５の種類は、特に限定されず、例えば、得ようとする樹脂発泡体の特性などに応じて適宜設定することができる。熱可塑性樹脂１５の具体例としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、プロピレン／エチレンコポリマーなどのオレフィン系樹脂やポリスチレンなどが挙げられる。使用する熱可塑性樹脂１５のＭＦＲも特に限定されず、例えば、５ｇ／１０分〜１００ｇ／１０分程度とすることができるが、使用する熱可塑性樹脂１５のＭＦＲは、３０ｇ／１０分〜９０ｇ／１０分程度であることが好ましい。

また、熱可塑性樹脂１５に含ませる発泡剤も特に限定されない。発泡剤としては、化学発泡剤や物理発泡剤が使用できる。化学発泡剤の具体例としては、例えば、アゾジカルボンアミドや、重炭酸ナトリウム等の重炭酸塩などが挙げられる。物理発泡剤としては、窒素ガスやアルゴンガスなどが挙げられる。

また、熱可塑性樹脂１５には、発泡剤以外に、必要に応じて、公知の、発泡助剤、発泡核剤、発泡成形安定剤、安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、難燃剤、架橋剤、充填剤などを配合してもよい。

発泡助剤としては、例えば、ステアリン酸塩、モンタン酸塩等の高級脂肪酸金属塩、尿素もしくは尿素系化合物、パラフィン、その他ステアロアミド等が挙げられる。モンタン酸塩の具体例としては、例えば、モンタン酸カルシウム（オクタコサン酸カルシウム）、モンタン酸亜鉛などが挙げられる。ステアリン酸塩の具体例としては、例えば、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸亜鉛などが挙げられる。

発泡核剤としては、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム等の無機フィラー等が挙げられる。

スクリュー２０は、可塑化シリンダ１１内に配置されている。スクリュー２０は、スクリュー２０を回転させる図示しない回転機構に接続されている。なお、回転機構は、特に限定されず、例えば、モータや油圧ポンプにより構成することができる。

また、スクリュー２０は、射出シリンダ１４に接続されている。この射出シリンダ１４によりスクリュー２０が軸方向に進退させられることにより溶融樹脂の射出動作が行われる。

次に、本実施形態のスクリュー２０の構成について主として図２〜図７を参照しながら詳細に説明する。なお、図１では、描画の便宜上、スクリュー２０を略図的に示している。

図２は、スクリュー２０全体の略図的平面図である。図２に示すように、スクリュー２０は、スクリュー本体２１と、フライト２５と、略円錐状のチェックリング２６とを備えている。チェックリング２６は、スクリュー本体２１の先端部に固定されている。

スクリュー本体２１は、略円柱状に形成されている。スクリュー本体２１の基端部は、射出シリンダ１４に接続されている。スクリュー本体２１の内部には、スクリュー本体２１の軸方向に延びる図示しない中心孔が形成されている。この中心孔には、スプライン軸であるスクリュー軸（図示せず）が挿入されている。

スクリュー本体の外周面には、螺旋状のフライト２５が形成されている。本実施形態では、スクリュー２０の一部分は、ダブルフライト型とされている。具体的には、フライト２５は、スクリュー本体２１の外周面の軸方向の全域にわたって形成されている主フライト２２と、スクリュー本体２１の外周面の軸方向の一部にのみ形成されている副フライト２３，２４とにより構成されている。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、フライトは、主フライトのみにより構成されていてもよい。また、フライトは、主フライトと、複数の副フライトにより構成されていてもよい。

フライト２５の高さ、換言すればフライト２５により形成される溝２５ａの深さは、スクリュー本体２１の軸方向において一定であってもよいし、一定でなくてもよい。典型的には、フライト２５の高さは、上流側から下流側にいくにしたがって小さくなるように設定される。

なお、本実施形態において、「フライトのピッチ」とは、スクリュー本体の軸方向において、隣り合うフライト間の中心間距離をいう。例えば、フライトが主フライトのみにより構成されている場合は、フライトのピッチは、隣り合う主フライト間の中心間距離となる。また、例えば、主フライトと副フライトとが設けられている部分においては、スクリュー本体の軸方向において、主フライトと副フライトとが隣り合うこととなる。このため、フライトのピッチは、スクリュー本体の軸方向において、隣り合う主フライトと副フライトとの間の中心間距離となる。

スクリュー２０には、上流側から下流側に向かって、供給部３０と、圧縮部３１と、計量部３２とがこの順番で設けられている。最も上流側に位置する供給部３０は、図１に示すホッパー１３から供給された熱可塑性樹脂１５を溶融し、混練しながら下流側に輸送する部分である。供給部３０には、上流側から下流側に向かって第３の供給部３０ｃ、シール部としての第２の供給部３０ｂ及び第１の供給部３０ａがこの順番で設けられている。第２の供給部３０ｂは、熱可塑性樹脂１５内の発泡剤が溶融されて反応ガスが発生し始める部分である。すなわち、本実施形態においては、第３の供給部３０ｃでは反応ガスが実質的に発生しておらず、第１及び第２の供給部３０ａ、３０ｂにおいて反応ガスが発生する。

供給部３０の下流側に位置する圧縮部３１は、供給部３０から供給された熱可塑性樹脂１５をさらに溶融しつつ圧縮する部分である。この圧縮部３１によって溶融樹脂が圧縮されることにより、反応ガスが溶融樹脂中に溶解され、分散される。

計量部３２は、圧縮部３１により圧縮された溶融樹脂を所定の体積だけ、スクリュー・ポンプの原理によって後述する成形型４０のキャビティ４３（図１を参照）に押し出す部分である。また、計量部３２には、気泡や気泡核、発泡剤などを溶融樹脂中に均一に分散させる機能を有している。

次に、スクリュー２０の各部分におけるフライト２５の構成について詳細に説明する。

図６に圧縮部３１の一部分を拡大した略図的平面図を示す。図６及び図２に示すように、圧縮部３１には、主フライト２２と共に、副フライト２４が設けられている。主フライト２２と副フライト２４とは、スクリュー本体２１の軸方向において交互に配置されている。すなわち、主フライト２２と副フライト２４とは、二重螺旋構造を形成している。

圧縮部３１における主フライト２２のセグメントの数量は特に限定されず、例えば使用する樹脂の種類や溶融温度に応じて適宜に設定することができる。本実施形態では、圧縮部３１における主フライト２２のセグメントの数量は、４とされている。

圧縮部３１では、フライト２５のピッチが小さく設定されている。圧縮部３１におけるフライト２５のピッチＰ_４（第１のピッチ、図６を参照）は、使用する熱可塑性樹脂１５の種類や溶融温度などにもよるが、例えば、図３に示すＰ_１の１／２〜１／３程度に設定することができる。

計量部３２は、圧縮部３１よりも高い剪断力を有する。すなわち、スクリュー２０が回転しているときにおいて、計量部３２が溶融樹脂に付与する剪断力が圧縮部３１が溶融樹脂に付与する剪断力よりも大きくなるような形状に計量３２は形成されている。このようにすることにより、溶融樹脂中に気泡や気泡核、発泡剤を均一に分散させることができる。その結果、平均気泡径を小さくすることができる。また、気泡径のばらつきを小さくすることができる。すなわち、小さな気泡が均一に分散した樹脂発泡体を得ることができる。

図７に計量部３２の一部分を拡大した略図的平面図を示す。図７を参照しつつ、計量部３２の具体的形状について説明する。計量部３２には、主フライト２２のみが形成されている。主フライト２２の螺旋を描く角度θ１は、０°〜７５°の範囲内であることが好ましく、本実施形態では４５°とされている。主フライト２２の対向面には、互い違いに三角堰２２ａが一定間隔で設けられている。計量部３２の両端には、ランド部５５が設けられている。このランド部５５により、溶融樹脂の流れがスムーズにされている。なお、計量部３２において、フライト２５の数は、８〜２４程度とすることができ、本実施形態では、具体的には、１６とされている。また、本実施形態では、（計量部３２の長さＬ）／（計量部３２における直径Ｄ）は、１に設定されている。

図５に第１の供給部３０ａの一部分を拡大した略図的平面図を示す。図５及び図２に示すように、第１の供給部３０ａには、主フライト２２のみが形成されている。第１の供給部３０ａにおける主フライト２２のセグメントの数量は、特に限定されず、例えば使用する樹脂の種類や溶融温度などに応じて適宜設定することができる。本実施形態では、第１の供給部３０ａにおける主フライト２２のセグメントの数量は、５とされている。

第１の供給部３０ａでは、圧縮部３１よりもフライト２５のピッチが大きく設定されている。すなわち、第１の供給部３０ａにおけるフライト２５のピッチＰ_３（第２のピッチ、図５を参照）は、圧縮部３１におけるフライト２５のピッチＰ_４（第１のピッチ、図６を参照）よりも大きい。第１の供給部３０ａにおけるフライト２５のピッチＰ_３（第２のピッチ）は、使用する熱可塑性樹脂１５の種類や溶融温度などにもよるが、例えば、圧縮部３１におけるフライト２５のピッチＰ_４（第１のピッチ）の２倍〜２．５倍程度に設定することができる。

図４に第２の供給部３０ｂの一部分を拡大した略図的平面図を示す。図４及び図２に示すように、第２の供給部３０ｂには、主フライト２２と共に、副フライト２３が形成されている。主フライト２２と副フライト２３とは、スクリュー本体２１の軸方向において交互に配置されている。すなわち、主フライト２２と副フライト２３とは、二重螺旋構造を形成している。

なお、本発明において、副フライト２３，２４は必須ではない。すなわち、スクリューには単一のフライトのみが形成されていてもよい。

第２の供給部３０ｂにおける主フライト２２のセグメントの数量は特に限定されず、例えば使用する樹脂の種類や溶融温度に応じて適宜に設定することができる。本実施形態では、第２の供給部３０ｂにおける主フライト２２のセグメントの数量は、４とされている。

第２の供給部３０ｂでは、第１の供給部３０ａよりも、フライト２５のピッチが小さく設定されている。第２の供給部３０ｂにおけるフライト２５のピッチＰ_２（第３のピッチ、図４を参照）は、使用する熱可塑性樹脂１５の種類や溶融温度などにもよるが、例えば、第１の供給部３０ａにおけるフライト２５のピッチＰ_３（第２のピッチ、図５を参照）の１／２倍〜１／４倍程度に設定することができる。

図３に第３の供給部３０ｃの一部分を拡大した略図的平面図を示す。図３及び図２に示すように、第３の供給部３０ｃには、第１の供給部３０ａと同様に、主フライト２２のみが形成されている。第３の供給部３０ｃにおける主フライト２２のセグメントの数量は、特に限定されず、例えば使用する樹脂の種類や溶融温度などに応じて適宜に設定することができる。本実施形態では、第３の供給部３０ｃにおける主フライト２２のセグメントの数量は、第１の供給部３０ａにおける主フライト２２のセグメントの数量と同じ５とされている。

第３の供給部３０ｃでは、第２の供給部３０ｂよりもフライト２５のピッチが大きく設定されている。すなわち、第３の供給部３０ｃにおけるフライト２５のピッチＰ_１（第４のピッチ、図３を参照）は、第２の供給部３０ｂにおけるフライト２５のピッチＰ_２よりも大きい。第３の供給部３０ｃにおけるフライト２５のピッチＰ_１（第４のピッチ）は、使用する熱可塑性樹脂１５の種類や溶融温度などにもよるが、例えば、第２の供給部３０ｂにおけるフライト２５のピッチＰ_２（第３のピッチ、図４を参照）の２倍〜４倍程度に設定することができる。

すなわち、第１の供給部３０ａと、第３の供給部３０ｃとの間に位置する第２の供給部３０ｂにおけるフライト２５のピッチＰ_２（第３のピッチ）は、第１及び第３の供給部３０ａ、３０ｃにおけるフライト２５のピッチＰ_３（第２のピッチ）、Ｐ_１（第４のピッチ）よりも小さい値に設定されている。

なお、第３の供給部３０ｃにおけるフライト２５のピッチＰ_１（第４のピッチ）と、第１の供給部３０ａにおけるフライト２５のピッチＰ_３（第２のピッチ）との大小関係は特に限定されない。例えば、ピッチＰ_１とピッチＰ_３とが同じであってもよいし、ピッチＰ_１とピッチＰ_３とのうちの一方が他方よりも大きくてもよい。本実施形態では、ピッチＰ_１とピッチＰ_３とが同じである場合を例に挙げて説明する。

また、主フライト２２の高さ、すなわち、主フライト２２によって形成される溝２５ａの深さは、計量部３２，圧縮部３１及び供給部３０において、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。本実施形態では、計量部３２，圧縮部３１及び供給部３０のそれぞれにおいては、主フライト２２の高さは一定とされている。供給部３０における主フライト２２の高さｈ１（図３〜図５を参照）は、計量部３２における主フライト２２の高さｈ２（図７を参照）よりも大きく設定されている。より具体的には、本実施形態では、高さｈ１は、高さｈ２の２．１５倍に設定されている。したがって、本実施形態では、圧縮比ｈ１／ｈ２は、２．１５である。なお、圧縮比ｈ１／ｈ２の好ましい範囲は、１．５〜２．５である。

本実施形態の射出機構１０では、圧縮部３１において、発生した反応ガスが溶融樹脂中に溶解する。ここで、例えば、供給部３０に、フライト２５のピッチが小さな第２の供給部３０ｂが設けられていない場合は、発生した反応ガスが供給部３０を通過して可塑化シリンダ１１外にリークしてしまうおそれがある。反応ガスが可塑化シリンダ１１外にリークしてしまうと、溶融樹脂中に含まれる反応ガスの量が少なくなる。従って、高い発泡倍率の樹脂発泡体を製造することが困難になる。

それに対して本実施形態では、フライト２５のピッチが小さな第２の供給部３０ｂが設けられている。このため、可塑化シリンダ１１の第２の供給部３０ｂが設けられている部分の樹脂圧力が第１及び第３の供給部３０ａ、３０ｃが設けられている部分の樹脂圧力よりも高くなる。よって、第２の供給部３０ｂに位置する溶融樹脂がシール材として機能し、第１及び第２の供給部３０ａ、３０ｂにおいて発生した反応ガスが第２の供給部３０ｂを通過することを抑制することができる。従って、ガスのリークを効果的に抑制することができる。よって、本実施形態のスクリュー２０を用いることによって、溶融樹脂に熔解している反応ガスの量を多くすることができる。その結果、高発泡倍率の樹脂発泡体を得ることが可能となる。

次に、図１を参照して成形型４０について説明する。成形型４０は、第１の成形型４１と、第２の成形型４２とを有している。第１の成形型４１と第２の成形型４２とは互いに付き合わされている。第１の成形型４１と第２の成形型４２との間には、キャビティ４３が形成されている。

第１の成形型４１と第２の成形型４２とのうちの少なくとも一方は、他方に対して相対的に移動可能である。具体的には、本実施形態では、第１の成形型４１が移動不能な固定型であり、第２の成形型４２が第１の成形型４１に対して移動可能な移動型である。移動型である第２の成形型４２には、移動機構４５が接続されている。この移動機構４５が第２の成形型４２を移動させることにより、キャビティ４３の体積が変更される。

第１の成形型４１には、キャビティ４３に接続されているゲート４１ａが形成されている。ゲート４１ａの基端部には、可塑化シリンダ１１の先端部が接続されている。可塑化シリンダ１１から射出された溶融樹脂は、ゲート４１ａを経由してキャビティ４３に供給される。

第２の成形型４２には、押出ピン４７が取り付けられている。後述のように、この押出ピン４７が第１の成形型４１側に第２の成形型４２に対して相対的に移動することにより、キャビティ４３内の樹脂発泡体がキャビティ４３から取り出される。

また、第１の成形型４１には、加圧機構４８が接続されている。加圧機構４８は、キャビティ４３に気体を供給することによりキャビティ４３を加圧する機構である。具体的には、本実施形態では、加圧機構４８は、加圧ポンプ４８ａと、チャンバ４８ｂと、電磁バルブ４８ｃとを備えている。加圧ポンプ４８ａは、チャンバ４８ｂに気体を送入するためのものである。チャンバ４８ｂは、加圧ポンプ４８ａとキャビティ４３との間に配置されている。チャンバ４８ｂとキャビティ４３との間には電磁バルブ４８ｃが配置されている。通常、電磁バルブ４８ｃは閉状態とされている。このため、チャンバ４８ｂが加圧ポンプ４８ａにより加圧されている状態にある。キャビティ４３を加圧する場合は、電磁バルブ４８ｃが開状態とされる。これにより、キャビティ４３にチャンバ４８ｂの気体が流入する。その結果、キャビティ４３が加圧される。

また、第２の成形型４２には、超音波印加機構４６が取り付けられている。この超音波印加機構４６により成形型４０に超音波が印加される。なお、「超音波」とは、周波数が１０ＫＨｚ以上の弾性波を意味する。印加する超音波の好ましい周波数範囲は、１０ＫＨｚ〜１０ＭＨＺであり、より好ましい範囲は２０ＫＨｚ〜１００ＫＨＺである。

なお、本実施形態では、超音波印加機構４６を第２の成形型４２に取り付ける例について説明する。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、超音波印加機構４６は、第１の成形型４１に取り付けられていてもよい。また、例えば、超音波印加機構４６は、第１の成形型４１と第２の成形型４２との両方に取り付けられていてもよい。

また、本実施形態では、ゲートが形成されている第１の成形型を固定型とし、第２の成形型を可動型とする例について説明する。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、第１の成形型を可動型とし、第２の成形型を固定型としてもよい。また、第１の成形型と第２の成形型との両方を可動型としてもよい。

また、本実施形態では、製造装置１には、制御部４９が設けられている。この制御部４９によって、加圧ポンプ４８ａ、電磁バルブ４８ｃ、超音波印加機構４６及び移動機構４５が制御されている。

次に、本実施形態の樹脂発泡体の製造装置１を用いて樹脂発泡体を製造する方法について、主として図１及び図８〜図１１を参照しながら詳細に説明する。

まず、図８に示すように、まず、ステップＳ１（加圧工程）において、図１に示すキャビティ４３の加圧が行われる。具体的には、ステップＳ１では、図１に示す制御部４９によって電磁バルブ４８ｃが開状態とされる。これにより、チャンバ４８ｂの気体がキャビティ４３に流入する。その結果、キャビティ４３が加圧される。このように、溶融樹脂をキャビティ４３に充填する前にキャビティ４３を加圧しておくことにより、後述する発泡工程が開始されるまでに溶融樹脂が発泡することが抑制される。従って、後述するスキン層５１（図１０を参照）に気泡５４（特に気泡径の大きな気泡）や破泡が生じることを抑制することができる。その結果、スキン層５１の表面に凹凸が生じることを効果的に抑制することができる。

なお、キャビティ４３に供給する気体の種類は特に限定されない。キャビティ４３に供給する気体としては、例えば、炭酸ガス、窒素ガス、酸素、アルゴンやネオン、ヘリウムなどの不活性ガスなどが挙げられる。なかでも、キャビティ４３に供給する気体は、例えば、炭酸ガスや窒素ガスであることが好ましい。また、複数種類の気体を混合した混合気体をキャビティ４３に供給してもよい。

また、加圧後のキャビティ４３の圧力は、使用する樹脂の種類や溶融温度などに応じて適宜設定することができる。加圧後のキャビティ４３の圧力は、例えば、０．１ＭＰａ〜２ＭＰａ程度とすることができる。加圧後のキャビティ４３の圧力は、０．５ＭＰａ〜１．５ＭＰａであることが好ましい。

また、キャビティ４３に供給される気体の温度も特に限定されないが、キャビティ４３に供給される気体の温度は、使用する樹脂の融点近傍であることが好ましい。キャビティ４３に供給される気体の温度は、例えば、使用する樹脂の融点よりも５０℃低い温度以上、融点よりも５０℃高い温度以下とすることが好ましい。具体的には、ポリプロピレン樹脂を使用し、かつキャビティ４３に炭酸ガスを供給する場合は、キャビティ４３に供給される炭酸ガスの温度は、例えば、１００℃〜２００℃程度であることが好ましい。また、キャビティ４３に供給される炭酸ガスの圧力は、１ＭＰａ〜２ＭＰａであることが好ましく、０．５ＭＰａ〜１．５ＭＰａであることが好ましい。

次に、図８及び図９に示すように、ステップＳ２（射出工程）において、溶融樹脂５０をキャビティ４３に射出充填する。具体的には、図１に示す制御部４９は、射出機構１０に溶融樹脂５０をキャビティ４３に対して射出させることにより、溶融樹脂５０をキャビティ４３に充填する。

溶融樹脂５０が充填される際のキャビティ４３の厚さ（キャビティ厚）は、製造しようとする樹脂発泡体の厚みや得ようとする発泡倍率に応じて適宜設定することができる。例えば、高発泡倍率の樹脂発泡体を得る場合は、溶融樹脂５０が充填される際のキャビティ厚は、１ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下に設定される。

ここで、本実施形態では、上記射出工程が行われる射出期間の少なくとも一部の期間において、超音波印加工程が行われる。具体的には、図１に示す制御部４９は、超音波印加機構４６に超音波を発生させる。これにより、成形型４０に超音波が印加される。このように、上記射出期間の一部において成形型４０に超音波を印加することによって、キャビティ４３内における溶融樹脂５０の流動性を高めることができる。その結果、例えば、キャビティ厚が薄いキャビティ４３の隅部にまで溶融樹脂５０が確実に充填する。キャビティ４３の隅部にまで溶融樹脂５０をより確実に充填させる観点から、射出期間の全期間にわたって超音波印加工程を行うことが好ましい。

超音波印加工程において成形型４０に印加する超音波の周波数や振幅は、特に限定されず、例えば、キャビティ厚、キャビティ４３に充填される溶融樹脂５０の温度及び圧力、成形型４０の表面状態などに応じて適宜設定することができる。

なお、ステップＳ１においてキャビティ４３に供給されたガスは、遅くとも溶融樹脂５０の射出が完了するまでにキャビティ４３から除去される。例えば、溶融樹脂５０の射出が開始されるまでに気体を除去してもよいし、溶融樹脂５０の射出が開始されてから気体を除去してもよい。ガスのキャビティ４３からの除去は、第１の成形型４１と第２の成形型４２とのパーティングラインから行ってもよいし、成形型４０に形成されているガス排出経路を通じて行ってもよい。

図８に示すように、ステップＳ２に続いてステップＳ３（発泡工程）が行われる。ステップＳ３では、制御部４９は、移動機構４５に、第２の成形型４２を移動（コアバック）させることによって、キャビティ４３の容積を拡大させる。これにより、キャビティ４３内の溶融樹脂５０が発泡し、図１０に示すように、非発泡樹脂からなるスキン層５１と、発泡樹脂からなる発泡部５２とを有する樹脂発泡体５３が形成される。

ステップＳ３の発泡工程は、ステップＳ２の射出工程終了直後に開始されてもよいし、射出工程の終了後、所定の時間経過したのちに開始されてもよい。例えば、発泡工程は、射出工程の終了後、０〜１０秒、好ましくは、０〜５秒経過した後に開始されてもよい。射出工程が終了してから発泡工程が開始されるまでの期間が長すぎると、溶融樹脂５０の温度が低下し、スキン層５１が厚くなりすぎる場合がある。

発泡工程における溶融樹脂５０の発泡効率は、特に限定されないが、２．２倍〜６倍程度であることが好ましい。

図８に示すように、ステップＳ３の発泡工程に続いて、ステップＳ４が行われる。ステップＳ４では、図１１に示すように、成形された樹脂発泡体５３の取り出しが行われる。具体的には、ステップＳ４において、制御部４９は、第２の成形型４２を第１の成形型４１から離れる方向にさらに移動させた後に、押出ピン４７を突き出させることにより、樹脂発泡体５３を成形型４０から取り出す。

以上説明したように、本実施形態では、供給部３０に、圧縮比率が高いシール部としての第２の供給部３０ｂが設けられており、かつ射出期間のうちの少なくとも一部の期間において成形型４０に超音波が印加されるため、下記の実施例の結果においても裏付けられるように、高発泡倍率で、かつ形状精度が高く、剛性の高い樹脂発泡体５３を製造することができる。

具体的には、射出期間の少なくとも一部の期間において、成形型４０に超音波が印加されるため、溶融樹脂５０の流動性が向上する。その結果、例えば、キャビティ厚が１ｍｍ以下といった、キャビティ厚の薄いキャビティ４３であっても、溶融樹脂５０がキャビティ４３の隅部にまで確実に充填される。

また、成形型４０に超音波を印加すると、その超音波が射出機構１０にも伝達し、反応ガスのリークが生じやすくなるが、圧縮比率の高い第２の供給部３０ｂが設けられているため、溶融樹脂中の反応ガスがリークすることを効果的に抑制することができる。よって、第２の供給部３０ｂが設けられているため、溶融樹脂中の反応ガス濃度を高くすることができる。従って、高発泡倍率の樹脂発泡体５３を高い形状精度で製造することができる。

また、溶融樹脂５０の流動性が向上するため、キャビティ４３内を広がる際の溶融樹脂５０の挙動を安定化することができる。すなわち、溶融樹脂５０の流動の際の波打ちを抑制することができる。

それに加え、本実施形態では、射出工程が行われる前に、キャビティ４３が与圧されている。このため、発泡工程が開始されるまで、すなわち、射出工程段階における溶融樹脂５０の発泡を抑制することができる。よって、スキン層５１に気泡が形成されることや、スキン層５１の表面に破泡が生じることを抑制することができる。その結果、表面の平坦性が高く、かつ端部における形状精度が高い樹脂発泡体５３を得ることができる。

また、キャビティ４３の与圧により発泡工程が開始されるまでの発泡が規制され、かつ、超音波の印加により、溶融樹脂５０中に多数の気泡核を生成させることができる。このため、本実施形態では、生成する気泡５４の数量を多くでき、かつ気泡径のばらつきを抑制することができる。従って、高い剛性の樹脂発泡体５３を製造することができる。

さらに、本実施形態では、超音波の印加により溶融樹脂５０の流動性が向上されるため、流動性が悪い、高強度の樹脂を用いた場合であっても、キャビティ厚の薄いキャビティ４３に好適に充填することができる。かつ、上述のように、気泡径のばらつきを抑制でき、微細かつ気泡径が均一な多数の気泡を均一に分散させることができる。よって、発泡倍率が高く、軽量でありつつ、高い剛性を有し、さらに剛性のムラが少ない樹脂発泡体５３の製造が可能となる。

なお、本実施形態のスクリュー２０は単なる例示である。本発明において、スクリューは、圧縮部と、第１〜第３の供給部とが設けられている限りにおいて特に限定されない。本発明において、スクリューは、例えば、マドックタイプのスクリュー、ピンタイプのスクリュー、ダルメージタイプのスクリューなどであってもよい。

（変形例）
上記実施形態では、三角堰をフライトに形成することによって計量部３２の剪断力を大きくする例について説明した。但し、計量部３２の形状はこの形状に限定されない。計量部３２は、例えば、図１２に示すように、スクリュー２０の軸方向に対して傾斜するように周面に形成されており、かつ互いに幅の異なる第１及び第２の凹部３２ａ、３２ｂを有するものであってもよい。

また、例えば、図１３に示すように、計量部３２は、スクリュー２０の軸方向に対して傾斜する方向と、その方向に直交する方向に延びる格子状のフライト２５が形成されていてもよい。

また、例えば、図１４に示すように、計量部３２は、中心軸が違いに異なる第１及び第２のスクリュー本体２１ａ、２１ｂが互い違いに設けられたスクリュー本体２１を備えるものであってもよい。

また、上記実施形態では、フライトのピッチを小さくすることによりシール部の圧縮比率を高めた例について説明した。但し、本発明は、これに限定されない。例えば、フライトにより形成される溝の深さを小さくしたりすることによりシール部の圧縮比率を高めてもよい。

（実施例１）
図１に示す上記実施形態の製造装置１を用い、下記条件及び下記の表に示す条件にて樹脂発泡体を作製した。なお、樹脂の充填に先立って、使用する熱可塑性樹脂の融点よりも３０℃高い温度に加熱された窒素ガスを０．８ＭＰａでキャビティに充填した。そして、充填した窒素ガスは射出充填完了直前に除去した。

熱可塑性樹脂：プライムポリマー社製ポリプロピレン（商品名：Ｊ８３０−ＨＶ、ＭＦＲ＝３０ｇ／１０秒）
化学発泡剤：永和化成工業社製ポリスチレン（商品名：ＥＥ２７５Ｆ）
超音波印加機構：富士セラミックス社製超音波振動装置（型式：ＦＬ６０１５２ＳＳ、周波数６０ＫＨｚ）
射出成型機：宇部興産機械製 ＭＤ１４００
スクリュー２０の有効長さ：２２４０ｍｍ
スクリュー２０の口径：１１２ｍｍ
スクリューのＬ／Ｄ：２０
第１の供給部３０ａ及び第３の供給部３０ｃにおけるフライト２５のピッチ：１１２ｍｍ
第２の供給部３０ｂにおけるフライト２５のピッチ：４４．８ｍｍ
圧縮部３１におけるフライト２５のピッチ：５６ｍｍ
圧縮部３１の上流側端部における溝深さ：第１の供給部３０ａの下流側端部における溝深さと同じ
圧縮部３１の下流側端部における溝深さ：計量部３２の上流側端部における溝深さと同じ
圧縮部３１の上流側端部における溝深さ：圧縮部３１の下流側端部における溝深さの２．１５倍（圧縮部３１における圧縮比：２．１５）
計量部３２におけるθ１（図７を参照）：３０°
計量部３２におけるフライト２５の数：１６
計量部３２における圧縮比：５
計量部３２における溝深さ：圧縮部３１の下流側端部における溝深さと同じ
可塑化シリンダの設定温度：２２０℃
スクリューの回転速度：１００／秒
スクリューの背圧：３ＭＰａ
樹脂温度：２２０℃
溶融樹脂の射出時におけるキャビティの形状：たて５００ｍｍ×横８００ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの平板状
成形型の温度：４５℃
射出時間：１．５秒
超音波印加時間：溶融樹脂の充填開始から１．２秒間
冷却時間：３５秒
１サイクル時間：６０秒

（実施例２）
超音波を印加する部分を成形型のノズル及びゲートが設けられている部分としたこと以外は、上記実施例１と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例３）
下記の表１に示すように、コアバック量を４．１５ｍｍとしたこと以外は、上記実施例１と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例４）
超音波を印加する部分を成形型のノズル及びゲートが設けられている部分としたこと以外は、上記実施例３と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例５）
使用する樹脂を日本ポリプロ社製ポリプロピレン（商品名：ＢＣ０８Ｆ、ＭＦＲ＝７５ｇ／１０秒）としたこと以外は上記実施例１と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例６）
超音波を印加する部分を成形型のノズル及びゲートが設けられている部分としたこと以外は、上記実施例５と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例７）
下記の表１に示すように、コアバック量を４．１５ｍｍとしたこと以外は、上記実施例５と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例８）
超音波を印加する部分を成形型のノズル及びゲートが設けられている部分としたこと以外は、上記実施例７と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例９）
図１４に示す計量部を用いたこと以外は、上記実施例５と同様にして樹脂発泡体を作製した。なお、中心軸が異なる第１のスクリュー本体２１ａと、第２のスクリュー本体２１ｂとの偏心、すなわち、第１のスクリュー本体２１ａの中心軸と、第２のスクリュー本体２１ｂの中心軸との距離は、第３の供給部３０ｃにおける溝深さと計量部３２における溝深さとの差と等しい。但し、フライト外径はフライト２５と同じである。計量部では、スクリューが１回転する間（１リード）に圧縮比が１〜２．１５〜１と変化する。フライト２５のピッチは１１２ｍｍである。

（実施例１０）
下記の表２に示すように、コアバック量を４．１５ｍｍとしたこと以外は、上記実施例９と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例１１）
図１２に示す計量部を用いたこと以外は、上記実施例５と同様にして樹脂発泡体を作製した。第１及び第２の凹部３２ａ、３２ｂは、丸みをもっており、スクリュー２０の軸方向に対し時計方向に１０°傾斜している。第１及び第２の凹部３２ａ、３２ｂは、スクリュー２０の外周面上に、周方向に沿って等間隔に合計１６個形成されている。

第１の凹部３２ａは、８個形成されており、上流側に開口している一方、下流側には開口していない。第１の凹部３２ａの上流側開口部における溝深さは、圧縮部３１の下流側端部における溝深さと同じである。第１の凹部３２ａの底面は、スクリュー２０の下流側に向かって、径方向外側に傾斜している。第１の凹部３２ａの底面と、スクリュー２０の中心軸とのなす角の大きさは、５°である。

第２の凹部３２ｂは、８個形成されており、下流側に開口している一方、上流側には開口していない。第２の凹部３２ｂの底面は、スクリュー２０の下流側に向かって、径方向外側に傾斜している。第２の凹部３２ｂの底面と、スクリュー２０の中心軸とのなす角の大きさは、５°である。第２の凹部３２ｂの下流側開口部における溝深さは、圧縮部３１の下流側端部における溝深さと同じである。

（実施例１２）
下記の表２に示すように、コアバック量を４．１５ｍｍとしたこと以外は、上記実施例９と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例１３）
図１３に示す計量部を用いたこと以外は、上記実施例５と同様にして樹脂発泡体を作製した。計量部では、螺旋状の主フライトに直交する螺旋状の副フライトが形成されている。副フライトは、主フライト間のフライト溝のスクリュー２０が１回転する間（１リード）の部分を３等分している。副フライトのフライト幅は、主フライトのフライト幅の１／２である。副フライトのフライト高さは、主フライトのフライト高さの９／１０である。主フライト間のフライト溝の深さは、圧縮部３１の下流側端部における溝深さと同じである。

（実施例１４）
下記の表２に示すように、コアバック量を４．１５ｍｍとしたこと以外は、上記実施例９と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（実施例１５）
通常のダブルフライト型の計量部を用いたこと以外は、上記実施例５と同様にして樹脂発泡体を作製した。なお、本実施例では、主フライト間のフライト溝の深さは、圧縮部３１の下流側端部における溝深さと同じである。主フライト２５間の１／２の位置に副フライトが位置している。主フライトのピッチは１１２ｍｍである。副フライトのフライト高さは、主フライトのフライト高さの９／１０である。副フライトのフライト幅は、主フライトのフライト幅の２／３である。

（比較例１）
化学発泡剤を５重量部とし、第２の供給部を設けず、供給部におけるフライトのピッチが均一であるスクリューを用いたこと以外は、上記実施例１と同様にして樹脂発泡体を作製した。すなわち、比較例１では、供給部におけるフライトのピッチは、１１２ｍｍで一定とした。

（比較例２）
コアバック量を４．１５ｍｍとしたこと以外は、上記比較例１と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（比較例３）
使用する樹脂を日本ポリプロ社製ポリプロピレン（商品名：ＢＣ０８Ｆ、ＭＦＲ＝７５ｇ／１０秒）としたこと以外は、上記比較例１と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（比較例４）
コアバック量を４．１５ｍｍとしたこと以外は、上記比較例３と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（比較例５）
超音波を印加する部分を成形型のノズル及びゲートが設けられている部分としたこと以外は、上記比較例１と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（比較例６）
コアバック量を４．１５ｍｍとしたこと以外は、上記比較例５と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（比較例７）
超音波を印加する部分を成形型のノズル及びゲートが設けられている部分としたこと以外は、上記比較例３と同様にして樹脂発泡体を作製した。

（比較例８）
コアバック量を４．１５ｍｍとしたこと以外は、上記比較例７と同様にして樹脂発泡体を作製した。

上記のように得られた実施例１〜１５及び比較例１〜８の樹脂発泡体について、下記の要領で、平均気泡径、気泡径のばらつき、スキン層の平均厚さ、樹脂発泡体の表面の光沢度、樹脂発泡体の最大ひけ量等を測定し、気泡形状を観察した。測定結果及び観察結果を下記の表１〜表３に示す。

平均気泡径：１ｃｍ四方（長さ１０ｍｍ×幅１０ｍｍ）の測定範囲における全ての気泡の直径を測定し、それを平均することにより求めた。気泡の直径の測定は、気泡円周の３点デジタイズにより測定した。測定には、ＫＥＹＥＮＣＥ社製 マイクロスコープ ＶＨＸ−１００を用い、倍率を１００倍とした。

気泡径のばらつき：上記平均気泡径の測定において測定した全ての気泡径の最大値から最小値を減算することにより気泡径のばらつきを求めた。

平均スキン層厚さ：気泡が含まれていない未発泡部であるスキン層の厚みを２ｃｍ間隔で、７点測定し、その測定結果を平均することにより平均スキン層厚さを求めた。測定には、ＫＥＹＥＮＣＥ社製 マイクロスコープ ＶＨＸ−１００を用い、倍率を１００倍とした。

形状精度評価：得られた樹脂発泡体の外観を目視により検査した結果、キャビティの末端にまで樹脂が充填されており、リブ欠、バリが観察されなかった場合に「○」とした。一方、キャビティの末端にまで樹脂がされているものの、リブ欠やバリが観察された場合を「△」とし、それ以外の場合を「×」とした。

外観：目視検査により、シルバー（表面の微細な気泡跡、スワールマークともいう）やフローマークが観察されなかった場合を「○」とした。シルバーやフローマークがわずかに観察された場合を「△」とし、顕著なシルバーやフローマークが観察された場合を「×」とした。

平均曲げ弾性勾配（剛性）：１０個の樹脂発泡体のそれぞれの任意に部分から、５０ｍｍ×１５０ｍｍ角の資料を４つずつ切り出し、合計４０個のサンプルを作製した。そして、各サンプルについて、（株）オリエンテック社製の万能材料試験機（ＴＥＮＳＩＬＯＮ ＲＴＣ−１３１０）を用いて、下記の条件にて曲げ試験を行い、荷重−歪み線図を作成した。そして、荷重−歪み線図の初期の直線部分を延長するように補助線を描画し、この補助線と歪み量１ｃｍの直線との交点を曲げ弾性勾配（Ｎ／ｃｍ）とした。そして、４０個のサンプルの曲げ弾性勾配の平均値を平均曲げ弾性勾配とした。

光沢度評価：（株）堀場製作所社製の光沢度計（グロスチェッカ ＩＧ−３２０）を用いて、ＪＩＳ−Ｚ−８７４１−１９５９「光沢度測定方法」（入射角：６０°）に従い光沢度を測定した。その結果、光沢度が９０％以上である場合を「○」とし、９０％未満である場合を「×」とした。

最大ひけ量：ディプゲージ（（株）テクロック社製のデジタルデプスゲージ ＤＭＤ−２１０）を用いて、樹脂発泡体の表面の平坦部から凹部の最深部までの深さを測定し、その測定結果を最大ひけ量として評価した。最大ひけ量が０．２ｍｍ以下を「○」とし、０．２ｍｍより大きく０．４ｍｍ以下を「△」とし、０．４ｍｍより大きい場合を「×」とした。

上記の表１〜表３に示すように、実施例１〜１５の方が、比較例１〜８よりも平均気泡径が小さく、気泡径のばらつきが小さく、平均曲げ弾性勾配が高かった。また、比較例１〜８では、形状精度、外観、光沢度、最大ひけ量のうちの少なくともひとつが不良（×または△）であったのに対して、実施例１〜１５では、形状精度、外観、光沢度、最大ひけ量のすべてが良好（○）であった。

以上より、第２の供給部を設けており、かつ射出期間の少なくとも一部の期間において成形型に超音波を印加することにより、平均気泡径を小さくでき、気泡径のばらつきを小さくでき、高い形状精度、高い剛性を実現できることが分かる。

また、計量部の剪断力を高くした実施例１〜１４と、計量部の剪断力が低い実施例１５とを比較すると、剪断力が高い実施例１〜１４の方が、平均気泡径が小さく、気泡径のばらつきも小さかった。この結果から、計量部の剪断力を高くすることにより、平均気泡径及び気泡径のばらつきを小さくできることが分かる。

１…製造装置
１０…射出機構
１１…可塑化シリンダ
１２…ヒーター
１３…ホッパー
１４…射出シリンダ
１５…熱可塑性樹脂
２０…スクリュー
２１…スクリュー本体
２１ａ…第１のスクリュー本体
２１ｂ…第２のスクリュー本体
２２…主フライト
２３，２４…副フライト
２５…フライト
２５ａ…フライトにより形成される溝
２６…チェックリング
３０…供給部
３０ａ…第１の供給部
３０ｂ…第２の供給部
３０ｃ…第３の供給部
３１…圧縮部
３２…計量部
３２ａ、３２ｂ…凹部
４０…成形型
４１…第１の成形型
４１ａ…ゲート
４２…第２の成形型
４３…キャビティ
４５…移動機構
４６…超音波印加機構
４７…押出ピン
４８…加圧機構
４８ａ…加圧ポンプ
４８ｂ…チャンバ
４８ｃ…電磁バルブ
４９…制御部
５０…溶融樹脂
５１…スキン層
５２…発泡部
５３…樹脂発泡体
５４…気泡

Claims (7)

1. 樹脂を溶融混練した後に射出する射出機構と、
   第１の成形型と、前記第１の成形型と共に、前記射出機構により射出された樹脂が供給されるキャビティを形成している第２の成形型とを有する成形型と、
   前記第１の成形型と前記第２の成形型とのうちの少なくとも一方を移動させることにより前記キャビティの容積を拡大する移動機構と、
   前記成形型に超音波を印加する超音波印加機構と、
   を備え、
   前記射出機構は、前記樹脂が供給される可塑化シリンダと、前記可塑化シリンダ内に配置されているスクリューとを有し、
   前記スクリューは、圧縮部と、前記圧縮部の上流側に位置している供給部とを有する樹脂発泡体の製造装置であって、
   前記供給部には、前記供給部の他の部分よりも圧縮比率が高いシール部が設けられており、
   前記超音波印加機構は、前記射出機構が前記キャビティに対して前記樹脂の射出を開始してから前記樹脂の射出を終了するまでの間の期間の少なくとも一部において、前記成形型に超音波を印加し、
   前記移動機構は、前記射出機構が前記樹脂の射出を終了した後に前記第１の成形型と前記第２の成形型とのうちの少なくとも一方を移動させて前記キャビティの容積を拡大することにより前記樹脂を発泡させる、樹脂発泡体の製造装置。
2. 前記スクリューは、円柱状のスクリュー本体と、前記スクリュー本体の外周面に螺旋状に形成されているフライトとを有し、
   前記シール部における前記フライトのピッチは、前記供給部の前記シール部以外の部分における前記フライトのピッチよりも小さい、請求項１に記載の樹脂発泡体の製造装置。
3. 前記キャビティに気体を供給することにより前記キャビティを加圧する加圧機構をさらに備え、
   前記加圧機構は、前記射出機構が前記キャビティに対して前記樹脂の射出を開始する前に前記キャビティに気体を供給することにより前記キャビティを加圧する、請求項１または２に記載の樹脂発泡体の製造装置。
4. 前記射出機構が前記キャビティに対して樹脂を射出する際の前記キャビティの厚みが１ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂発泡体の製造装置。
5. 前記スクリューは、前記圧縮部よりも下流側に位置する計量部をさらに有し、
   前記計量部は、前記圧縮部よりも高い剪断力を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂発泡体の製造装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂発泡体の製造装置を用いた樹脂発泡体の製造方法であって、
   前記射出機構により前記キャビティに前記樹脂を射出する射出工程と、
   前記射出工程が行われる期間のうちの少なくとも一部において、前記超音波印加機構により前記成形型に超音波を印加する超音波印加工程と、
   前記射出工程が終了した後に、前記移動機構により前記第１の成形型と前記第２の成形型とのうちの少なくとも一方を移動させて前記キャビティの容積を拡大することにより前記樹脂を発泡させる発泡工程と、
   を備える樹脂発泡体の製造方法。
7. 前記樹脂発泡体の製造装置は、前記キャビティに気体を供給することにより前記キャビティを加圧する加圧機構をさらに備え、
   前記射出工程を開始する前に、前記加圧機構により前記キャビティに気体を供給することにより前記キャビティを加圧する加圧工程をさらに備える、請求項６に記載の樹脂発泡体の製造方法。
   

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