JP2021053942A - 発泡樹脂成形品の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記キャビティに前記発泡性の樹脂を充填する工程(a)と、
前記第1の金型に隣接する第1の樹脂部分と前記第2の金型に隣接する第2の樹脂部分を冷却するとともに、前記第2の樹脂部分を前記第1の樹脂部分よりもより冷却する工程(b)と、
前記発泡性の樹脂を発泡させて前記樹脂の中に気泡を含む発泡樹脂成形品を形成する工程(c)と、
前記発泡樹脂成形品を前記第2の金型に残したまま前記第1の金型を前記発泡樹脂成形品から分離させる工程(d)と、
前記発泡樹脂成形品を前記第2の金型から前記第1の金型に向かう方向に押して、前記発泡樹脂成形品を前記第2の金型から分離させる工程(e)、を備えることを特徴とする。
前記第1の金型に設けた第1の冷却手段と、
前記第2の金型に設けた第2の冷却手段と、
前記第1の金型又は前記第2の金型の少なくともいずれか一方の金型を他方の金型から離れる方向に動かす金型移動手段と、
前記第2の金型に支持された前記発泡樹脂成形品を前記第1の金型に向かう方向に押して前記第2の金型から前記発泡樹脂成形品を分離する分離手段と、
前記第1の冷却手段、前記第2の冷却手段、前記移動手段、及び前記分離手段を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記第1の冷却手段と前記第2の冷却手段を駆動して、前記第1の金型に隣接する第1の樹脂部分と前記第2の金型に隣接する第2の樹脂部分を冷却するとともに、前記第2の樹脂部分を前記第1の樹脂部分よりもより冷却する、ことを特徴とする。
図1は実施形態に係る発泡樹脂成形品の射出成形装置の概要を示す。図示する射出成形装置10は、図の右側に配置されている第1の構造(射出部)12と、図の左側に配置されている第2の構造(成形部)14を有する。
第2の構造14の詳細を説明する。なお、実施形態の理解を容易にするために、以下の説明及びその説明のために利用する図面では、図1に示した第2の構造14を図1の反時計周り方向に90度回転した状態で表し、図1の右側に現れる金型部分を上金型、図1の左側に現れる金型部分を下金型と表す。
図2に示すように、上金型36は下金型38に対向する上金型面(第1の金型面)42を有し、下金型38は上金型36に対向する下金型面(第2の金型面)44を有し、これら上金型面42と下金型面44を合わせて形成される金型分離面に、成形品の外観形状に対応する形状のキャビティ46が形成される。キャビティ46は、上金型36の下金型対向面(第1の金型面)に形成された上部キャビティ形成部分(第1のキャビティ形成部分又は第1の成形部分)48と、下金型38の上金型対向面(第2の金型面)に形成された下部キャビティ形成部分(第2キャビティ形成部分、第2の成形部分、キャビティ容積可変部分)50を有し、上金型36の上金型面42を下金型38の下金型面44が互いに接触した状態で、上部キャビティ形成部分48と下部キャビティ形成部分50の間には成形体110(図3,4,5参照)に対応する形状のキャビティ46が形成される。
実施形態では、上金型36に樹脂注入口22とキャビティ46を接続するスプルー70が形成されており、シリンダ18から排出される溶融発泡樹脂72が樹脂注入口22からスプルー70を介してキャビティ46に供給されるようになっている。また、図示しないが、上金型36の上金型面42又は下金型38の下金型面44若しくはそれらの両方には、射出成形時にキャビティ46内のエア又はガスを排出するためのエアベント(図示せず)が形成されている。
下金型38はまた、下部キャビティ形成部分50の下壁部56から下方(上金型36から離れる方向に)に向かってまっすぐに伸びる一つ又は複数のエジェクタ通路76が形成されている。エジェクタ通路76には、エジェクタピン78が挿入されている。エジェクタピン78はエジェクタピン駆動部80に連結されており、エジェクタピン駆動部80の駆動に基づいて、図2,3に示すように、エジェクタピン78の上端面が下部キャビティ形成部分50の下壁部56と同じ高さに位置する下降位置と、エジェクタピン78の上端が下部キャビティ形成部分50の下壁部56から上方に突出した上昇位置との間を移動するようにしてある。図4において、エジェクタピン78の上端は、下降位置から上昇位置に向かうまでの中途位置にあり、上昇位置に向けてさらに移動できるように構成されている。
上金型36と下金型38には、キャビティ46に射出された溶融樹脂を冷却する第1の冷媒循環路82と第2の冷媒循環路84がそれぞれ形成されている。第1の冷媒循環路82と第2の冷媒循環路84はそれぞれ第1の冷媒供給回収路86と第2の冷媒供給回収回路88を介して第1の冷媒供給回収装置90と第2の冷媒供給回収装置92に接続されている。図示しないが、第1と第2の冷媒供給回収装置90,92は、冷媒を循環させるポンプと、高温樹脂との熱交換によって熱を回収した冷媒を冷却する冷却器を備えている。
図2〜4に示すように、上金型36のキャビティ46に隣接する部分(例えば、上壁部52の表面)には、キャビティ46に充填された溶融発泡樹脂72であってその部分に位置する溶融発泡樹脂部分の温度を検出する第1の温度検出器94が配置されている。また、下金型38のキャビティ46に隣接する部分(例えば、下壁部56の表面)には、キャビティ46に充填された溶融発泡樹脂72であってその部分に位置する溶融発泡樹脂部分の温度を検出する第2の温度検出器96が配置されている。
制御部32の制御に基づく成形プロセスを説明する。
発泡樹脂供給部26には、樹脂と発泡剤を混合した発泡樹脂が貯蔵される。樹脂には、例えばポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、ポリウレタン(PUR)、ポリカーボネート(PC)、ナイロンからなる熱可塑性樹脂が利用される。発泡剤は、化学発泡剤、物理発泡剤、発泡性マイクロカプセルのいずれであってもよい。微細な気泡を形成する場合、発泡剤として超臨界状態の窒素又は二酸化炭素を用いることが好ましい。
以上の説明では、下金型38に下部キャビティ形成部分50を一体的に形成したが、図5に示すように、下金型38を、金型閉鎖時に上金型36に接触する第1の下金型部分(本体部分)210と、上金型36に対して前進後退可能な第2の下金型部分(可動部分)212で構成し、第2の下金型部分212を上金型36に対して前進後退させることによって、上金型36と下金型38との間に形成されたキャビティ46の容積を、第1の容積と、該第1の容積よりも大きな第2の容積との間で可変するようにしてもよい。
38:第2の金型(下金型)
46:キャビティ
72:発泡性の樹脂
110:発泡樹脂成形品
Claims (5)
- 第1の金型と第2の金型の分離面に形成されたキャビティに発泡性の樹脂を充填して発泡樹脂成形品を製造する方法であって、
前記キャビティに前記発泡性の樹脂を充填する工程(a)と、
前記第1の金型に隣接する第1の樹脂部分と前記第2の金型に隣接する第2の樹脂部分を冷却するとともに、前記第2の樹脂部分を前記第1の樹脂部分よりもより冷却する工程(b)と、
前記発泡性の樹脂を発泡させて前記樹脂の中に気泡を含む発泡樹脂成形品を形成する工程(c)と、
前記発泡樹脂成形品を前記第2の金型に残したまま前記第1の金型を前記発泡樹脂成形品から分離させる工程(d)と、
前記発泡樹脂成形品を前記第2の金型から前記第1の金型に向かう方向に押して、前記発泡樹脂成形品を前記第2の金型から分離させる工程(e)、を備えることを特徴とする発泡樹脂成形品の製造方法。 - 前記工程(b)によって前記発泡樹脂成形品の表面にスキン層が形成され、
前記工程(e)の開始時点で、前記第2の金型に隣接する前記第2の樹脂部分に形成される第2のスキン層部分は、前記第1の金型に隣接する前記第1の樹脂部分に形成される第1のスキン層部分よりも、外力に対する抵抗力が大きい、ことを特徴とする請求項1に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。 - 前記工程(b)によって前記発泡樹脂成形品の表面にスキン層が形成され、
前記工程(e)の開始時点で、前記第2の金型に隣接する前記第2の樹脂部分に形成される第2のスキン層部分は、前記第1の金型に隣接する前記第1の樹脂部分に形成される第1のスキン層部分よりも厚い、ことを特徴とする請求項1に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。 - 前記工程(b)によって前記発泡樹脂成形品の表面にスキン層が形成され、
前記工程(e)の開始時点で、前記第2の金型に隣接する前記第2の樹脂部分に形成される第2のスキン層部分は、前記第1の金型に隣接する前記第1の樹脂部分に形成される第1のスキン層部分よりも硬い、ことを特徴とする請求項1に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。 - 第1の金型と第2の金型の分離面に形成されたキャビティに発泡性の樹脂を充填して発泡樹脂成形品を製造する装置であって、
前記第1の金型に設けた第1の冷却手段と、
前記第2の金型に設けた第2の冷却手段と、
前記第1の金型又は前記第2の金型の少なくともいずれか一方の金型を他方の金型から離れる方向に動かす金型移動手段と、
前記第2の金型に支持された前記発泡樹脂成形品を前記第1の金型に向かう方向に押して前記第2の金型から前記発泡樹脂成形品を分離する分離手段と、
前記第1の冷却手段、前記第2の冷却手段、前記金型移動手段、及び前記分離手段を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記第1の冷却手段と前記第2の冷却手段を駆動して、前記第1の金型に隣接する第1の樹脂部分と前記第2の金型に隣接する第2の樹脂部分を冷却するとともに、前記第2の樹脂部分を前記第1の樹脂部分よりもより冷却する、ことを特徴とする発泡樹脂成形品の製造装置。
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