JP3015711B2 - 発泡成形体の成形方法及び発泡成形体の成形装置 - Google Patents
発泡成形体の成形方法及び発泡成形体の成形装置Info
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- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
- H04R31/003—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor for diaphragms or their outer suspension
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
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- B29K2023/10—Polymers of propylene
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- Molding Of Porous Articles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発泡成形体の成形方法
及び成形装置に関する。
及び成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的にスピーカ振動板材料は、密度が
小さくヤング率（剛性）が大きいこと及び適度な内部損
失を有することが要求される。
小さくヤング率（剛性）が大きいこと及び適度な内部損
失を有することが要求される。
【０００３】オレフィン系樹脂であるＰＰ（ポリプロピ
レン）の振動板は、耐環境性、特に耐水性に優れ外観性
も良く、スピーカ振動板としての物性バランスもよいた
め、紙に次いで多く使用されている。しかし、ＰＰの比
重は０．９ｇ／ｃｍ3であり、紙よりも大きく、ヤング
率も低いため、剛性を高くするためにカーボンファイバ
ー等のフィラーで強化して使用しているが、更に比重が
大きくなるため、紙に比べると重くなり、感度が落ち、
高周波数帯域のエネルギーも出しにくい。
レン）の振動板は、耐環境性、特に耐水性に優れ外観性
も良く、スピーカ振動板としての物性バランスもよいた
め、紙に次いで多く使用されている。しかし、ＰＰの比
重は０．９ｇ／ｃｍ3であり、紙よりも大きく、ヤング
率も低いため、剛性を高くするためにカーボンファイバ
ー等のフィラーで強化して使用しているが、更に比重が
大きくなるため、紙に比べると重くなり、感度が落ち、
高周波数帯域のエネルギーも出しにくい。
【０００４】この点を改良するために、剛性を落とさず
に軽量化する手法が考えられ、実用化されてきた。
に軽量化する手法が考えられ、実用化されてきた。
【０００５】一例として、図９に示す真空成形による手
法があり、この手法は、同図（ａ）に示すように、予め
発泡させたシート５０に対し熱を加えることによってシ
ート５０が柔らかくなったら、同図（ｂ）に示すよう
に、真空成形用金型２３をエアーバキュームしながらシ
ート５０に密着させて振動板の型成形を行うものであ
る。また、上記シート５０を加熱冷却プレス法により成
形する手法もある。
法があり、この手法は、同図（ａ）に示すように、予め
発泡させたシート５０に対し熱を加えることによってシ
ート５０が柔らかくなったら、同図（ｂ）に示すよう
に、真空成形用金型２３をエアーバキュームしながらシ
ート５０に密着させて振動板の型成形を行うものであ
る。また、上記シート５０を加熱冷却プレス法により成
形する手法もある。
【０００６】ところが、このような発泡シートを使った
場合、シート５０の表面に発泡層が露出するために外観
性が悪くなるばかりか、発泡層の形成によってシート５
０の表面に薄い膜状のＰＰが露出されてしまい、紫外線
劣化が非常に早い（耐光性が悪い）といった不具合があ
る。
場合、シート５０の表面に発泡層が露出するために外観
性が悪くなるばかりか、発泡層の形成によってシート５
０の表面に薄い膜状のＰＰが露出されてしまい、紫外線
劣化が非常に早い（耐光性が悪い）といった不具合があ
る。
【０００７】このような不具合を解決するものとして、
射出成形による発泡成形が有効な手法と考えられる。
射出成形による発泡成形が有効な手法と考えられる。
【０００８】一般的に行われている発泡成形の手法は、
発泡剤を添加した樹脂を金型内に射出し、金型内で発泡
剤を発泡させる方法であるが、金型内で発泡剤が発泡で
きる空間を作る必要がある。発泡空間を作る手法とし
て、金型内に窒素ガス等を注入し、ガスを抜いて発泡空
間を作り出す方法や金型のキャビティに対してショート
ショットで材料を射出する方法等がある。
発泡剤を添加した樹脂を金型内に射出し、金型内で発泡
剤を発泡させる方法であるが、金型内で発泡剤が発泡で
きる空間を作る必要がある。発泡空間を作る手法とし
て、金型内に窒素ガス等を注入し、ガスを抜いて発泡空
間を作り出す方法や金型のキャビティに対してショート
ショットで材料を射出する方法等がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の射出発泡成形による場合、ガスを注入する方法では
肉厚が４〜５ｍｍ以上ないと発泡の効果がなく、金型キ
ャビティに対してショートショットで材料を射出する方
法では先端部がショートモールドになり易く、しかも２
〜３ｍｍ以上の肉厚がないとほとんど発泡しないといっ
た問題がある。
来の射出発泡成形による場合、ガスを注入する方法では
肉厚が４〜５ｍｍ以上ないと発泡の効果がなく、金型キ
ャビティに対してショートショットで材料を射出する方
法では先端部がショートモールドになり易く、しかも２
〜３ｍｍ以上の肉厚がないとほとんど発泡しないといっ
た問題がある。
【００１０】このように、現在知られている射出発泡成
形方法のほとんどが厚肉製品を対象とした成形方法であ
り、最低でも３ｍｍ程度の肉厚をもった製品でしか効果
的な発泡成形を行うことができない。
形方法のほとんどが厚肉製品を対象とした成形方法であ
り、最低でも３ｍｍ程度の肉厚をもった製品でしか効果
的な発泡成形を行うことができない。
【００１１】以上の理由により、スピーカ振動板のよう
な薄肉製品（０．２〜０．５ｍｍ程度）を対象とする効
果的な発泡成形を可能とする技術はなかった。
な薄肉製品（０．２〜０．５ｍｍ程度）を対象とする効
果的な発泡成形を可能とする技術はなかった。
【００１２】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、高剛性及び高内部損失を損なうことなく軽
量化が図れ、且つ肉厚の薄い発泡成形体を成形すること
ができる発泡成形体の成形方法及び成形装置を提供する
ことを目的とする。
れたもので、高剛性及び高内部損失を損なうことなく軽
量化が図れ、且つ肉厚の薄い発泡成形体を成形すること
ができる発泡成形体の成形方法及び成形装置を提供する
ことを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
発泡成形体の成形方法に関し、発泡剤を含む樹脂を金型
内に射出するとともに、射出充填完了後に前記金型を所
定量だけ開けることにより、前記発泡剤を発泡させて、
発泡成形体を成形する発泡成形体の成形方法において、
前記金型内への前記発泡剤を含む樹脂の流れを阻止する
阻止手段を設け、前記金型を所定量だけ開ける前に、前
記阻止手段によって前記樹脂の流れを阻止することを特
徴としている。
発泡成形体の成形方法に関し、発泡剤を含む樹脂を金型
内に射出するとともに、射出充填完了後に前記金型を所
定量だけ開けることにより、前記発泡剤を発泡させて、
発泡成形体を成形する発泡成形体の成形方法において、
前記金型内への前記発泡剤を含む樹脂の流れを阻止する
阻止手段を設け、前記金型を所定量だけ開ける前に、前
記阻止手段によって前記樹脂の流れを阻止することを特
徴としている。
【００１４】請求項２記載の発明は、発泡剤を含む樹脂
を金型内に射出するとともに、射出充填完了後、射出成
形機の型締め力を落し、前記金型を所定量だけ開けるこ
とにより、前記発泡剤を発泡させて発泡成形体を成形す
る発泡成形体の成形装置において、前記金型内への前記
発泡剤を含む樹脂の流れを阻止する阻止手段を設け、前
記金型を所定量だけ開ける前に、前記阻止手段によって
前記樹脂の流れを阻止することを特徴としている。
を金型内に射出するとともに、射出充填完了後、射出成
形機の型締め力を落し、前記金型を所定量だけ開けるこ
とにより、前記発泡剤を発泡させて発泡成形体を成形す
る発泡成形体の成形装置において、前記金型内への前記
発泡剤を含む樹脂の流れを阻止する阻止手段を設け、前
記金型を所定量だけ開ける前に、前記阻止手段によって
前記樹脂の流れを阻止することを特徴としている。
【００１５】請求項３記載の発明は、発泡剤を含むスピ
ーカ振動板用の樹脂を金型内に射出するとともに、射出
充填完了後、射出成形機の型締め力を落し、前記金型を
所定量だけ開けることにより、前記発泡剤を発泡させて
発泡成形体を成形する発泡成形体の成形装置において、
前記金型内への前記発泡剤を含む樹脂の流れを阻止する
阻止手段を設け、前記金型を所定量だけ開ける前に、前
記阻止手段によって前記樹脂の流れを阻止することを特
徴としている。
ーカ振動板用の樹脂を金型内に射出するとともに、射出
充填完了後、射出成形機の型締め力を落し、前記金型を
所定量だけ開けることにより、前記発泡剤を発泡させて
発泡成形体を成形する発泡成形体の成形装置において、
前記金型内への前記発泡剤を含む樹脂の流れを阻止する
阻止手段を設け、前記金型を所定量だけ開ける前に、前
記阻止手段によって前記樹脂の流れを阻止することを特
徴としている。
【００１６】
【作用】本発明の発泡成形体の成形方法及びその成形装
置では、発泡剤を含む樹脂を金型内に射出するととも
に、射出充填完了後に前記金型を所定量だけ開ける前
に、金型内に流入する樹脂を阻止し、発泡剤を発泡させ
て、発泡成形体を成形するようにしたので、現行技術で
は不可能であったたとえば振動板のような肉厚が１ｍｍ
以下の薄肉製品でも発泡剤の発泡を行わせることができ
る。すなわち、肉厚が２ｍｍ以下の薄肉製品の場合、樹
脂が金型内に射出されると、肉厚が薄いために製品の冷
却固化時間が非常に早いこと、また、肉厚重量を均一に
制御するために高速、高圧射出が要求される。以上のこ
とより、現在知られている射出発泡成形の技術では２ｍ
ｍ以下の薄肉成形品での軽量化を目的とした射出発泡成
形は不可能とされていた。
置では、発泡剤を含む樹脂を金型内に射出するととも
に、射出充填完了後に前記金型を所定量だけ開ける前
に、金型内に流入する樹脂を阻止し、発泡剤を発泡させ
て、発泡成形体を成形するようにしたので、現行技術で
は不可能であったたとえば振動板のような肉厚が１ｍｍ
以下の薄肉製品でも発泡剤の発泡を行わせることができ
る。すなわち、肉厚が２ｍｍ以下の薄肉製品の場合、樹
脂が金型内に射出されると、肉厚が薄いために製品の冷
却固化時間が非常に早いこと、また、肉厚重量を均一に
制御するために高速、高圧射出が要求される。以上のこ
とより、現在知られている射出発泡成形の技術では２ｍ
ｍ以下の薄肉成形品での軽量化を目的とした射出発泡成
形は不可能とされていた。
【００１７】しかし、射出成形のプロセス情報等をもと
に型締め圧力を高速コントロールする射出成形機を用
い、充填完了から、樹脂が完全に固化する間に金型の型
締め圧力を落し、金型を所定量開かせて発泡剤を発泡さ
せることにより、薄肉製品でも表面にスキン層を有し中
間層が発泡した成形品を得ることが可能となった。
に型締め圧力を高速コントロールする射出成形機を用
い、充填完了から、樹脂が完全に固化する間に金型の型
締め圧力を落し、金型を所定量開かせて発泡剤を発泡さ
せることにより、薄肉製品でも表面にスキン層を有し中
間層が発泡した成形品を得ることが可能となった。
【００１８】また、金型を所定量だけ開ける前に樹脂の
流れを阻止することで、金型の開放に伴う金型内への樹
脂の流入が阻止され、製品重量のばらつきが抑えられ
る。
流れを阻止することで、金型の開放に伴う金型内への樹
脂の流入が阻止され、製品重量のばらつきが抑えられ
る。
【００１９】更に、可動側金型と固定側金型間にたとえ
ばバネを埋め込み、型締め圧力を落としたときに、発泡
剤の発泡圧力以上の力で金型を開かせることにより更に
高発泡が可能となる。
ばバネを埋め込み、型締め圧力を落としたときに、発泡
剤の発泡圧力以上の力で金型を開かせることにより更に
高発泡が可能となる。
【００２０】したがって、樹脂に添加した発泡剤の発泡
によって発泡成形体が得られるため、比重が下げられる
ことから、薄肉製品でも剛性を下げずに軽量化が可能と
なる。
によって発泡成形体が得られるため、比重が下げられる
ことから、薄肉製品でも剛性を下げずに軽量化が可能と
なる。
【００２１】つまり、剛性がヤング率の１乗と厚さの３
乗に比例することにより、ヤング率の低い材料でも比重
を下げて厚さを増すことで剛性を高くすることができ、
カーボンファイバー等のフィラーの添加量を少なくする
ことができるので、内部損失の高い材料を使用すること
ができ、高剛性及び高内部損失を損なうことなく軽量化
が図れる。更に、高価なフィラーの量を減らせることに
より、材料のコストが安くなる。
乗に比例することにより、ヤング率の低い材料でも比重
を下げて厚さを増すことで剛性を高くすることができ、
カーボンファイバー等のフィラーの添加量を少なくする
ことができるので、内部損失の高い材料を使用すること
ができ、高剛性及び高内部損失を損なうことなく軽量化
が図れる。更に、高価なフィラーの量を減らせることに
より、材料のコストが安くなる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。図１は、本発明の発泡成形体の成形方法の
一実施例に係る射出成形機を示すものであり、図３に示
す成形特性を有している。
て説明する。図１は、本発明の発泡成形体の成形方法の
一実施例に係る射出成形機を示すものであり、図３に示
す成形特性を有している。
【００２３】同図に示す射出成形機の金型２０の可動プ
ラテン２４に保持された可動側金型２１と固定プラテン
２５に保持された固定側金型２２との締め圧は、金型締
め圧制御部３０によって制御された型締めシリンダー１
０によってコントロールされている。固定側金型２２の
射出口には、ＰＰ（ポリプロピレン）に発泡剤を添加し
た樹脂混合材を射出するための射出装置４０の射出口が
差し込まれている。射出プロセス制御部３１により制御
された射出条件により射出装置４０がコントロールされ
ている。また、射出装置４０側からは、成形プロセスの
情報が出力されるようになっており、その情報及び可動
プラテン２４側の距離の情報等に応じて上記の金型締め
圧制御部３０による金型締め圧制御が行われる。
ラテン２４に保持された可動側金型２１と固定プラテン
２５に保持された固定側金型２２との締め圧は、金型締
め圧制御部３０によって制御された型締めシリンダー１
０によってコントロールされている。固定側金型２２の
射出口には、ＰＰ（ポリプロピレン）に発泡剤を添加し
た樹脂混合材を射出するための射出装置４０の射出口が
差し込まれている。射出プロセス制御部３１により制御
された射出条件により射出装置４０がコントロールされ
ている。また、射出装置４０側からは、成形プロセスの
情報が出力されるようになっており、その情報及び可動
プラテン２４側の距離の情報等に応じて上記の金型締め
圧制御部３０による金型締め圧制御が行われる。
【００２４】続いて、以上のような構成の射出成形機に
より振動板を成形する場合について、図２を用いて説明
する。
より振動板を成形する場合について、図２を用いて説明
する。
【００２５】まず、同図（ａ）に示すように、型締め機
構１０によって金型２０の可動側金型２１と固定側金型
２２とを閉じ、射出装置４０からＰＰ（ポリプロピレ
ン）に発泡剤を入れた樹脂混合材を射出する。このと
き、樹脂混合材の温度は、シリンダー１０内で約２００
℃に保たれている。また、金型２０のキャビティ面の温
度は、約９０℃に保たれている。更に、金型締め圧制御
部３０によって制御されている型締めシリンダー１０に
よる締め圧は、約７５ｔに保たれている。このとき、金
型２０の可動側金型２１と固定側金型２２とによって形
成されるキャビテイの一般厚みは約０．３ｍｍ程度とさ
れている。
構１０によって金型２０の可動側金型２１と固定側金型
２２とを閉じ、射出装置４０からＰＰ（ポリプロピレ
ン）に発泡剤を入れた樹脂混合材を射出する。このと
き、樹脂混合材の温度は、シリンダー１０内で約２００
℃に保たれている。また、金型２０のキャビティ面の温
度は、約９０℃に保たれている。更に、金型締め圧制御
部３０によって制御されている型締めシリンダー１０に
よる締め圧は、約７５ｔに保たれている。このとき、金
型２０の可動側金型２１と固定側金型２２とによって形
成されるキャビテイの一般厚みは約０．３ｍｍ程度とさ
れている。
【００２６】またこのとき、同図（ｂ）に示すように、
可動側金型２１と固定側金型２２との間のキャビティに
充填された樹脂混合材は、金型２０に接している部分か
ら固化が始まりスキン層を形成し、溶融部分はスクリュ
ーから押し出される圧力と可動側金型２１及び固定側金
型２２により締め圧が掛かるため、分解した発泡剤のガ
スは圧縮されて発泡が抑制されながら固化が進んでい
く。
可動側金型２１と固定側金型２２との間のキャビティに
充填された樹脂混合材は、金型２０に接している部分か
ら固化が始まりスキン層を形成し、溶融部分はスクリュ
ーから押し出される圧力と可動側金型２１及び固定側金
型２２により締め圧が掛かるため、分解した発泡剤のガ
スは圧縮されて発泡が抑制されながら固化が進んでい
く。
【００２７】次いで、同図（ｃ）に示すように、樹脂混
合材の充填完了直後、溶融部分の発泡剤の発泡圧力がま
わりのスキン層（固化部分）を押し広げるだけの力が残
っているうちに、金型締め圧制御部３０によって制御さ
れている型締めシリンダー１０による締め圧を瞬時に０
ｔ近くまで落とすことにより、溶融部分の圧縮されてい
た発泡剤の分解ガスがまわりの樹脂を押し広げながら膨
らみ、発泡が開始される。
合材の充填完了直後、溶融部分の発泡剤の発泡圧力がま
わりのスキン層（固化部分）を押し広げるだけの力が残
っているうちに、金型締め圧制御部３０によって制御さ
れている型締めシリンダー１０による締め圧を瞬時に０
ｔ近くまで落とすことにより、溶融部分の圧縮されてい
た発泡剤の分解ガスがまわりの樹脂を押し広げながら膨
らみ、発泡が開始される。
【００２８】ここで、可動側金型２１の型開きタイミン
グについて説明する。樹脂の充填が完全に終了する前に
型開きを行ってしまうと、樹脂混合材が金型２０の可動
側金型２１及び固定側金型２２のキャビティ内部に入り
込み過ぎ、製品の重量が重くなってしまい、反対にタイ
ミングが遅いと樹脂の固化が進みすぎ、発泡剤が発泡で
きないまま完全固化してしまうため、この場合は射出開
始から０．４秒〜０．８秒後に型開きを行うことが好ま
しい。但し、これらの要件は、樹脂混合材の樹脂温度、
金型２０の温度、製品肉厚、発泡剤の添加量等の条件に
より変わってくる。
グについて説明する。樹脂の充填が完全に終了する前に
型開きを行ってしまうと、樹脂混合材が金型２０の可動
側金型２１及び固定側金型２２のキャビティ内部に入り
込み過ぎ、製品の重量が重くなってしまい、反対にタイ
ミングが遅いと樹脂の固化が進みすぎ、発泡剤が発泡で
きないまま完全固化してしまうため、この場合は射出開
始から０．４秒〜０．８秒後に型開きを行うことが好ま
しい。但し、これらの要件は、樹脂混合材の樹脂温度、
金型２０の温度、製品肉厚、発泡剤の添加量等の条件に
より変わってくる。
【００２９】上記の金型２０を開く量は、約０．１〜
１．５ｍｍ程度であり、これを０．０４〜０．０５秒の
高速で開く必要があるため、金型２０は約０．００２０
〜０．０３７５ｍｍ／ｍｓの速度で開くように、発泡
剤、バネの力及び締め圧がコントロールされる。薄型の
発泡成形振動板を成型するには、約０．００１ｍｍ／ｍ
ｓ以上の速度で金型を開くようにすれば十分である。
１．５ｍｍ程度であり、これを０．０４〜０．０５秒の
高速で開く必要があるため、金型２０は約０．００２０
〜０．０３７５ｍｍ／ｍｓの速度で開くように、発泡
剤、バネの力及び締め圧がコントロールされる。薄型の
発泡成形振動板を成型するには、約０．００１ｍｍ／ｍ
ｓ以上の速度で金型を開くようにすれば十分である。
【００３０】更に、金型２０の可動側金型２１と固定側
金型２２との間にバネを埋め込み、型締め圧力を下げた
ときの可動側金型２１の開放力を上げてやると、発泡倍
率を上げることができる。
金型２２との間にバネを埋め込み、型締め圧力を下げた
ときの可動側金型２１の開放力を上げてやると、発泡倍
率を上げることができる。
【００３１】ここで、この実施例で採用した射出成形機
や発泡剤等の具体例について説明すると、ＰＰ（ポリプ
ロピレン）としては、ＭＡ０６三菱化学（株）のものを
用い、発泡剤としては、ＥＥ−２０５ 永和化成工業
（株）のものを用い、配合比は発泡剤を０．１重量部と
した。射出成形機としては、ウルトラ７５ 住友重機械
工業（株）を用いた。
や発泡剤等の具体例について説明すると、ＰＰ（ポリプ
ロピレン）としては、ＭＡ０６三菱化学（株）のものを
用い、発泡剤としては、ＥＥ−２０５ 永和化成工業
（株）のものを用い、配合比は発泡剤を０．１重量部と
した。射出成形機としては、ウルトラ７５ 住友重機械
工業（株）を用いた。
【００３２】以上のような発泡成形体の成形方法によ
り、平均肉厚が０．５ｍｍの円錐型コーン形状が得られ
た。また、得られた振動板は表面に０．１ｍｍ以下のス
キン層が形成された内部発泡体であり、耐光性及び外観
的にも優れている。
り、平均肉厚が０．５ｍｍの円錐型コーン形状が得られ
た。また、得られた振動板は表面に０．１ｍｍ以下のス
キン層が形成された内部発泡体であり、耐光性及び外観
的にも優れている。
【００３３】またここで、得られた成形品の特性につい
て説明すると、発泡倍率が１．７倍であり、比重が０．
５４ｇ／ｃｍ3であり、ヤング率が２．７Ｅ９ Ｎ／ｍ2
であり、内部損失が０．０９１であった。
て説明すると、発泡倍率が１．７倍であり、比重が０．
５４ｇ／ｃｍ3であり、ヤング率が２．７Ｅ９ Ｎ／ｍ2
であり、内部損失が０．０９１であった。
【００３４】このように、この実施例では、型締め圧を
約７５ｔとした固定側金型２１と可動側金型２２との間
のキャビティ内に射出装置４０からＰＰ（ポリプロピレ
ン）に発泡剤を入れた樹脂混合材を射出した後、固定側
金型２１と可動側金型２２との締め圧を０ｔ近くにする
ことにより金型を開かせて発泡剤の発泡を行わせた。
約７５ｔとした固定側金型２１と可動側金型２２との間
のキャビティ内に射出装置４０からＰＰ（ポリプロピレ
ン）に発泡剤を入れた樹脂混合材を射出した後、固定側
金型２１と可動側金型２２との締め圧を０ｔ近くにする
ことにより金型を開かせて発泡剤の発泡を行わせた。
【００３５】したがって、スピーカ振動板用の樹脂に添
加した発泡剤の発泡によって発泡成形振動板が得られる
ため、比重が下げられることから、剛性を下げずに軽量
化を図ることが可能となる。
加した発泡剤の発泡によって発泡成形振動板が得られる
ため、比重が下げられることから、剛性を下げずに軽量
化を図ることが可能となる。
【００３６】つまり、剛性がヤング率の１乗と厚さの３
乗に比例することにより、ヤング率の低い材料でも比重
を下げて厚さを増すことで剛性を高くすることができ、
カーボンファイバー等のフィラーの添加量を少なくする
ことができるので、内部損失の高い材料を使用すること
ができ、高剛性及び高内部損失を損なうことなく軽量化
が図れる。更に、高価なフィラーの量を減らせることに
より、材料のコストが安くなる。
乗に比例することにより、ヤング率の低い材料でも比重
を下げて厚さを増すことで剛性を高くすることができ、
カーボンファイバー等のフィラーの添加量を少なくする
ことができるので、内部損失の高い材料を使用すること
ができ、高剛性及び高内部損失を損なうことなく軽量化
が図れる。更に、高価なフィラーの量を減らせることに
より、材料のコストが安くなる。
【００３７】図４は、他の発泡成形体の成形方法に係る
射出成形機を示すものであり、図１の射出成形機とはシ
ャッター機構６０及びこのシャッター機構６０の動作を
制御するシャッター機構制御部７０を備えている点で構
成が異なっている。なお、以下に説明する図において、
図１と共通する部分には同一符号を付し重複する説明を
省略する。
射出成形機を示すものであり、図１の射出成形機とはシ
ャッター機構６０及びこのシャッター機構６０の動作を
制御するシャッター機構制御部７０を備えている点で構
成が異なっている。なお、以下に説明する図において、
図１と共通する部分には同一符号を付し重複する説明を
省略する。
【００３８】すなわち、射出完了後に、金型締め圧制御
部３０によって型締め圧力が落とされる前に、シャッタ
ー機構制御部７０によってシャッター機構６０が駆動さ
れ、ゲート２７の一部をつぶすことにより、製品部２８
に流れ込む樹脂が阻止されるようになっている。
部３０によって型締め圧力が落とされる前に、シャッタ
ー機構制御部７０によってシャッター機構６０が駆動さ
れ、ゲート２７の一部をつぶすことにより、製品部２８
に流れ込む樹脂が阻止されるようになっている。
【００３９】ちなみに、シャッターにより樹脂の流入を
防ぐ部分は、スプルー２６、ゲート２７、ランナー等の
どの部分でもよいが、製品部２８に近い方がより効果的
である。
防ぐ部分は、スプルー２６、ゲート２７、ランナー等の
どの部分でもよいが、製品部２８に近い方がより効果的
である。
【００４０】続いて、このような構成の射出成形機によ
り振動板を成形する場合について説明する。
り振動板を成形する場合について説明する。
【００４１】まず、図５に示すように、上記の型締め機
構１０によって金型２０の可動側金型２１と固定側金型
２２とが閉じられ、上記の射出装置４０からＰＰ（ポリ
プロピレン）に発泡剤を入れた樹脂混合材が射出され
る。このとき、樹脂混合材の温度は、シリンダー１０内
で約２３０℃に保たれている。また、金型２０のキャビ
ティ面の温度は、約９５℃に保たれている。更に、金型
締め圧制御部３０によって制御されている型締めシリン
ダー１０による締め圧は、上記同様に、約７５ｔに保た
れている。
構１０によって金型２０の可動側金型２１と固定側金型
２２とが閉じられ、上記の射出装置４０からＰＰ（ポリ
プロピレン）に発泡剤を入れた樹脂混合材が射出され
る。このとき、樹脂混合材の温度は、シリンダー１０内
で約２３０℃に保たれている。また、金型２０のキャビ
ティ面の温度は、約９５℃に保たれている。更に、金型
締め圧制御部３０によって制御されている型締めシリン
ダー１０による締め圧は、上記同様に、約７５ｔに保た
れている。
【００４２】このとき、金型２０の可動側金型２１と固
定側金型２２とによって形成されるキャビテイの製品部
２８の一般厚みは、約０．２５ｍｍ程度とされている。
またこのとき、可動側金型２１と固定側金型２２との間
のキャビティに充填された樹脂混合材は、金型２０に接
している部分から固化が始まりスキン層が形成され、溶
融部分はスクリューから押し出される圧力と可動側金型
２１及び固定側金型２２により締め圧が掛かるため、分
解した発泡剤のガスは圧縮されて発泡が抑制されながら
固化が進んでいく。
定側金型２２とによって形成されるキャビテイの製品部
２８の一般厚みは、約０．２５ｍｍ程度とされている。
またこのとき、可動側金型２１と固定側金型２２との間
のキャビティに充填された樹脂混合材は、金型２０に接
している部分から固化が始まりスキン層が形成され、溶
融部分はスクリューから押し出される圧力と可動側金型
２１及び固定側金型２２により締め圧が掛かるため、分
解した発泡剤のガスは圧縮されて発泡が抑制されながら
固化が進んでいく。
【００４３】このとき、金型締め圧制御部３０によって
射出完了後に型締め圧力が落とされる前に、図６に示す
ように、シャッター機構制御部７０によってシャッター
機構６０のシャッター駆動用シリンダー６２が駆動さ
れ、シリンダー６１が押し出されることにより、ゲート
２７と製品部２８とのキャビティが隔離され、スプルー
２６を介してのキャビティ内部への樹脂混合材の流れ込
みが阻止される。
射出完了後に型締め圧力が落とされる前に、図６に示す
ように、シャッター機構制御部７０によってシャッター
機構６０のシャッター駆動用シリンダー６２が駆動さ
れ、シリンダー６１が押し出されることにより、ゲート
２７と製品部２８とのキャビティが隔離され、スプルー
２６を介してのキャビティ内部への樹脂混合材の流れ込
みが阻止される。
【００４４】次いで、図７に示すように、溶融部分の発
泡剤の発泡圧力がまわりのスキン層（固化部分）を押し
広げるだけの力が残っているうちに、金型締め圧制御部
３０によって制御されている型締めシリンダー１０によ
る締め圧を瞬時に０ｔ近くまでとすることにより、溶融
部分の圧縮されていた発泡剤の分解ガスがまわりの樹脂
を押し広げながら膨らみ、発泡が開始される。
泡剤の発泡圧力がまわりのスキン層（固化部分）を押し
広げるだけの力が残っているうちに、金型締め圧制御部
３０によって制御されている型締めシリンダー１０によ
る締め圧を瞬時に０ｔ近くまでとすることにより、溶融
部分の圧縮されていた発泡剤の分解ガスがまわりの樹脂
を押し広げながら膨らみ、発泡が開始される。
【００４５】ここで、シャッター機構６０の動作の有無
によって生じる差異を、図８を用いて説明する。ちなみ
に、同図は、未発泡時の平均肉厚が０．２５ｍｍ、面積
が約２００ｃｍ2のスピーカ用振動板を発泡させたとき
の例であり、同図における金型２０の開き開始時間及び
シャッター機構６０の動作開始時間は、共に射出開始時
間からの経過時間を示すものであって、射出時間は全て
０．２６秒としている。
によって生じる差異を、図８を用いて説明する。ちなみ
に、同図は、未発泡時の平均肉厚が０．２５ｍｍ、面積
が約２００ｃｍ2のスピーカ用振動板を発泡させたとき
の例であり、同図における金型２０の開き開始時間及び
シャッター機構６０の動作開始時間は、共に射出開始時
間からの経過時間を示すものであって、射出時間は全て
０．２６秒としている。
【００４６】また、金型２０を開かないときの製品重量
は４．７ｇであり、これが基準重量であって、増えた分
は金型２０を開いたときにキャビティ内部に入り込んだ
樹脂混合材の重量である。
は４．７ｇであり、これが基準重量であって、増えた分
は金型２０を開いたときにキャビティ内部に入り込んだ
樹脂混合材の重量である。
【００４７】すなわち、同図から解る通り、射出開始時
から０．３１秒〜０．３７秒経過した時点で金型２０を
開けた場合には、樹脂混合材の発泡状態が良好である
が、シャッター機構６０を動作させない場合には、製品
（スピーカ用振動板）の重量にばらつきを生じている。
これは、射出完了後から金型２０を開くまでの時間を短
くする程、金型２０を開いたときに入ってくる余分な樹
脂混合材が多くなり、製品（スピーカ用振動板）の重量
が重くなってしまうためであり、逆に金型２０を開くま
での時間を長くすると、重量は未発泡時の重量に近づい
ていくが、製品部２８の硬化が進み、発泡不良になって
くるためである。また、金型２０を開く時間が１／１０
０秒違っただけで製品（スピーカ用振動板）の重量に差
がでるため、重量のばらつきが大きくなる。
から０．３１秒〜０．３７秒経過した時点で金型２０を
開けた場合には、樹脂混合材の発泡状態が良好である
が、シャッター機構６０を動作させない場合には、製品
（スピーカ用振動板）の重量にばらつきを生じている。
これは、射出完了後から金型２０を開くまでの時間を短
くする程、金型２０を開いたときに入ってくる余分な樹
脂混合材が多くなり、製品（スピーカ用振動板）の重量
が重くなってしまうためであり、逆に金型２０を開くま
での時間を長くすると、重量は未発泡時の重量に近づい
ていくが、製品部２８の硬化が進み、発泡不良になって
くるためである。また、金型２０を開く時間が１／１０
０秒違っただけで製品（スピーカ用振動板）の重量に差
がでるため、重量のばらつきが大きくなる。
【００４８】これに対し、射出開始時からたとえば０．
３１秒経過した時点でシャッター機構６０を動作させた
場合、製品（スピーカ用振動板）の重量が４．８〜４．
９ｇで安定していることが解る。すなわち、上述した製
品（スピーカ用振動板）の基準重量である４．７ｇに対
して０．１〜０．２ｇ程度の重量増加でとどめられてい
ることが解る。
３１秒経過した時点でシャッター機構６０を動作させた
場合、製品（スピーカ用振動板）の重量が４．８〜４．
９ｇで安定していることが解る。すなわち、上述した製
品（スピーカ用振動板）の基準重量である４．７ｇに対
して０．１〜０．２ｇ程度の重量増加でとどめられてい
ることが解る。
【００４９】また、金型２０を開く量は、約０．１〜
１．５ｍｍ程度（この実施例では６００μｍとしてい
る）であり、これを０．０４〜０．０５秒の高速で開く
必要があるため、上述したように、金型２０は約０．０
０２０〜０．０３７５ｍｍ／ｍｓの速度で開くように、
発泡剤、バネの力及び締め圧がコントロールされ、薄型
の発泡成形振動板を成型するには、約０．００１ｍｍ／
ｍｓ以上の速度で金型を開くようにすれば十分である。
１．５ｍｍ程度（この実施例では６００μｍとしてい
る）であり、これを０．０４〜０．０５秒の高速で開く
必要があるため、上述したように、金型２０は約０．０
０２０〜０．０３７５ｍｍ／ｍｓの速度で開くように、
発泡剤、バネの力及び締め圧がコントロールされ、薄型
の発泡成形振動板を成型するには、約０．００１ｍｍ／
ｍｓ以上の速度で金型を開くようにすれば十分である。
【００５０】更に、上述したように、金型２０の可動側
金型２１と固定側金型２２との間にバネを埋め込み、型
締め圧力を下げたときの可動側金型２１の開放力を上げ
てやることにより発泡倍率を上げることができる。
金型２１と固定側金型２２との間にバネを埋め込み、型
締め圧力を下げたときの可動側金型２１の開放力を上げ
てやることにより発泡倍率を上げることができる。
【００５１】ここで、この実施例で採用した射出成形機
や発泡剤等の具体例について説明すると、樹脂として
は、カーボンファイバー，マイカ強化ＰＰ 三菱化学
（株）のものを用い、発泡剤としては、ＥＥ−２０６
永和化成工業（株）のものを用い、配合比は発泡剤を
０．１重量部とした。射出成形機としては、ウルトラ２
２０ｔ 住友重機械工業（株）を用いた。
や発泡剤等の具体例について説明すると、樹脂として
は、カーボンファイバー，マイカ強化ＰＰ 三菱化学
（株）のものを用い、発泡剤としては、ＥＥ−２０６
永和化成工業（株）のものを用い、配合比は発泡剤を
０．１重量部とした。射出成形機としては、ウルトラ２
２０ｔ 住友重機械工業（株）を用いた。
【００５２】以上のような発泡成形体の成形方法によ
り、平均肉厚が０．６０ｍｍの円錐型コーン形状が得ら
れた。また、得られた振動板は表面に０．１ｍｍ以下の
スキン層が形成された内部発泡体であり、耐光性及び外
観的にも優れている。
り、平均肉厚が０．６０ｍｍの円錐型コーン形状が得ら
れた。また、得られた振動板は表面に０．１ｍｍ以下の
スキン層が形成された内部発泡体であり、耐光性及び外
観的にも優れている。
【００５３】ここで、得られた成形品の特性について説
明すると、発泡倍率が約２．４倍であり、比重が０．３
９ｇ／ｃｍ3であり、ヤング率が２．８Ｅ９ Ｎ／ｍ2で
あり、内部損失が０．０８であった。
明すると、発泡倍率が約２．４倍であり、比重が０．３
９ｇ／ｃｍ3であり、ヤング率が２．８Ｅ９ Ｎ／ｍ2で
あり、内部損失が０．０８であった。
【００５４】このように、この実施例では、型締め圧を
約７５ｔとした固定側金型２１と可動側金型２２との間
のキャビティ内に射出装置４０からＰＰ（ポリプロピレ
ン）に発泡剤を入れた樹脂混合材を射出した後、金型締
め圧制御部３０によって型締め圧力が落とされる前に、
シャッター機構制御部７０によりシャッター機構６０の
シャッター駆動用シリンダー６２を駆動してシリンダー
６１を押し出し、ゲート２７と製品部２８とのキャビテ
ィを隔離し、スプルー２６を介してのキャビティ内部へ
の樹脂混合材の流れ込みを阻止し、その後、固定側金型
２１と可動側金型２２との締め圧を０ｔ近くにすること
により金型を開かせて発泡剤の発泡を行わせた。
約７５ｔとした固定側金型２１と可動側金型２２との間
のキャビティ内に射出装置４０からＰＰ（ポリプロピレ
ン）に発泡剤を入れた樹脂混合材を射出した後、金型締
め圧制御部３０によって型締め圧力が落とされる前に、
シャッター機構制御部７０によりシャッター機構６０の
シャッター駆動用シリンダー６２を駆動してシリンダー
６１を押し出し、ゲート２７と製品部２８とのキャビテ
ィを隔離し、スプルー２６を介してのキャビティ内部へ
の樹脂混合材の流れ込みを阻止し、その後、固定側金型
２１と可動側金型２２との締め圧を０ｔ近くにすること
により金型を開かせて発泡剤の発泡を行わせた。
【００５５】したがって、金型２０が開けられる際に流
れ込むキャビティ内部への樹脂混合材が阻止されるの
で、製品（スピーカ用振動板）の重量のばらつきを抑え
ることができる。
れ込むキャビティ内部への樹脂混合材が阻止されるの
で、製品（スピーカ用振動板）の重量のばらつきを抑え
ることができる。
【００５６】なお、以上の各実施例では、射出成形品と
してスピーカ用振動板を成形した場合について説明した
が、この例に限らず、たとえば車のドアパネルやスピー
カフレーム等のように軽量、高剛性が要求される他の部
材を成形するようにしてもよい。
してスピーカ用振動板を成形した場合について説明した
が、この例に限らず、たとえば車のドアパネルやスピー
カフレーム等のように軽量、高剛性が要求される他の部
材を成形するようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の発泡成形
体の成形方法及び成形装置によれば、発泡剤を含む樹脂
を金型内に射出するとともに、射出充填完了後に金型を
所定量だけ開ける前に、金型内に流入する樹脂を阻止
し、発泡剤を発泡させて発泡成形体を成形するようにし
たので、現行技術では不可能であったたとえば振動板の
ような肉厚が１ｍｍ以下の薄肉製品でも発泡剤の発泡を
行わせることができる。
体の成形方法及び成形装置によれば、発泡剤を含む樹脂
を金型内に射出するとともに、射出充填完了後に金型を
所定量だけ開ける前に、金型内に流入する樹脂を阻止
し、発泡剤を発泡させて発泡成形体を成形するようにし
たので、現行技術では不可能であったたとえば振動板の
ような肉厚が１ｍｍ以下の薄肉製品でも発泡剤の発泡を
行わせることができる。
【００５８】また、剛性がヤング率の１乗と厚さの３乗
に比例することにより、ヤング率の低い材料でも比重を
下げて厚さを増すことで剛性を高くすることができるた
め、カーボンファイバー等のフィラーの添加量を少なく
することができるので、内部損失の高い材料を使用する
ことができ、高剛性及び高内部損失を損なうことなく軽
量化が図れる。
に比例することにより、ヤング率の低い材料でも比重を
下げて厚さを増すことで剛性を高くすることができるた
め、カーボンファイバー等のフィラーの添加量を少なく
することができるので、内部損失の高い材料を使用する
ことができ、高剛性及び高内部損失を損なうことなく軽
量化が図れる。
【図１】本発明の発泡成形体の成形方法の一実施例に係
る射出成形機を示すものである。
る射出成形機を示すものである。
【図２】図１の射出成形機による振動板の成形方法につ
いて説明するための図である。
いて説明するための図である。
【図３】図１の射出成形機による成形特性を示す図であ
る。
る。
【図４】図１の射出成形機の構成を変えた場合の他の発
泡成形体の成形方法を説明するための図である。
泡成形体の成形方法を説明するための図である。
【図５】図４の射出成形機による振動板の成形方法につ
いて説明するための図である。
いて説明するための図である。
【図６】図４の射出成形機による振動板の成形方法につ
いて説明するための図である。
いて説明するための図である。
【図７】図４の射出成形機による振動板の成形方法につ
いて説明するための図である。
いて説明するための図である。
【図８】図４の射出成形機におけるシャッター機構の動
作の有無によって生じる差異を説明するための図であ
る。
作の有無によって生じる差異を説明するための図であ
る。
【図９】従来の発泡シートの真空成形方法について説明
するための図である。
するための図である。
１０ 型締めシリンダー ２０ 金型 ２１ 可動側金型 ２２ 固定側金型 ２３ 真空成形用金型 ２４ 可動プラテン ２５ 固定プラテン ２８ 製品部 ３０ 金型締め圧制御部 ３１ 射出プロセス制御部 ４０ 射出装置 ５０ 発泡シート ６０ シャッター機構 ６１ シリンダー ６２ シャッター駆動用シリンダー
フロントページの続き (72)発明者 村山 文雄 山形県天童市大字久野本字日光1105番地 東北パイオニア株式会社内 (72)発明者 中園 次郎 山形県天童市大字久野本字日光1105番地 東北パイオニア株式会社内 (56)参考文献 特開 昭48−56271（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−144721（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−88878（ＪＰ，Ａ) 実開 昭47−38067（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−76170（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84
Claims (3)
- 【請求項１】発泡剤を含む樹脂を金型内に射出するとと
もに、射出充填完了後に前記金型を所定量だけ開けるこ
とにより、前記発泡剤を発泡させて、発泡成形体を成形
する発泡成形体の成形方法において、 前記金型内への前記発泡剤を含む樹脂の流れを阻止する
阻止手段を設け、前記金型を所定量だけ開ける前に、前
記阻止手段によって前記樹脂の流れを阻止することを特
徴とする 発泡成形体の成形方法。 - 【請求項２】発泡剤を含む樹脂を金型内に射出するとと
もに、射出充填完了後、射出成形機の型締め力を落し、
前記金型を所定量だけ開けることにより、前記発泡剤を
発泡させて発泡成形体を成形する発泡成形体の成形装置
において、 前記金型内への前記発泡剤を含む樹脂の流れを阻止する
阻止手段を設け、前記金型を所定量だけ開ける前に、前
記阻止手段によって前記樹脂の流れを阻止する ことを特
徴とする発泡成形体の成形装置。 - 【請求項３】発泡剤を含むスピーカ振動板用の樹脂を金
型内に射出するとともに、射出充填完了後、射出成形機
の型締め力を落し、前記金型を所定量だけ開けることに
より、前記発泡剤を発泡させて発泡成形体を成形する発
泡成形体の成形装置において、 前記金型内への前記発泡剤を含む樹脂の流れを阻止する
阻止手段を設け、前記金型を所定量だけ開ける前に、前
記阻止手段によって前記樹脂の流れを阻止することを 特
徴とする発泡成形体の成形装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7147821A JP3015711B2 (ja) | 1994-11-30 | 1995-06-14 | 発泡成形体の成形方法及び発泡成形体の成形装置 |
| CN95120253A CN1122436C (zh) | 1994-11-30 | 1995-11-24 | 扬声器振动膜及其制造方法 |
| US08/887,055 US5793002A (en) | 1994-11-30 | 1997-07-02 | Loudspeaker vibrating diaphragm and methods for its production |
| US09/003,827 US6030561A (en) | 1994-11-30 | 1998-01-07 | Methods for making a loudspeaker vibrating diaphragm |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-297315 | 1994-11-30 | ||
| JP29731594 | 1994-11-30 | ||
| JP7147821A JP3015711B2 (ja) | 1994-11-30 | 1995-06-14 | 発泡成形体の成形方法及び発泡成形体の成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08207074A JPH08207074A (ja) | 1996-08-13 |
| JP3015711B2 true JP3015711B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=26478249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7147821A Expired - Fee Related JP3015711B2 (ja) | 1994-11-30 | 1995-06-14 | 発泡成形体の成形方法及び発泡成形体の成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015711B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE325695T1 (de) | 1996-02-16 | 2006-06-15 | Idemitsu Kosan Co | Verfahren zum herstellen eines leichten, faserverstärkten gegenstands aus thermoplastischem harz und leichtes formprodukt |
| NL1004268C2 (nl) * | 1996-10-14 | 1998-04-15 | Dsm Nv | Schaalvormig vormdeel, een werkwijze voor de vervaardiging en toepassingen ervan. |
| DE69805957T2 (de) * | 1997-01-16 | 2003-01-02 | Trexel, Inc. | Spritzgiessen von mikrozelligem material |
| US6884823B1 (en) | 1997-01-16 | 2005-04-26 | Trexel, Inc. | Injection molding of polymeric material |
| JP3947321B2 (ja) | 1999-03-04 | 2007-07-18 | パイオニア株式会社 | 発泡成形体およびその成形方法およびそれによるスピーカ振動板 |
| JP3491087B2 (ja) * | 2000-10-26 | 2004-01-26 | 松下電器産業株式会社 | スピーカエッジとその発泡成形方法及びその発泡成形装置及びスピーカエッジ発泡成形システムならびに当該スピーカエッジを用いたスピーカ |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5019029Y2 (ja) * | 1971-05-31 | 1975-06-10 | ||
| JPS518424B2 (ja) * | 1971-11-17 | 1976-03-16 | ||
| JPS5376170U (ja) * | 1977-10-06 | 1978-06-24 | ||
| JPH0777739B2 (ja) * | 1990-10-05 | 1995-08-23 | 住友化学工業株式会社 | ポリプロピレン樹脂発泡成形体の成形方法 |
| JP3091611B2 (ja) * | 1993-09-20 | 2000-09-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 発泡射出成形方法 |
-
1995
- 1995-06-14 JP JP7147821A patent/JP3015711B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08207074A (ja) | 1996-08-13 |
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