JP4136904B2 - Injection foam molding method - Google Patents
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Description
本発明は、射出発泡成形方法、及び、係る射出発泡成形方法によって得られる発泡成形品に関する。 The present invention relates to an injection foam molding method and a foam molded article obtained by the injection foam molding method.
熱可塑性樹脂製の発泡成形品は、従来、化学的発泡剤あるいは物理的発泡剤を用いて成形されている。化学的発泡剤を用いる発泡成形方法においては、通常、原料である熱可塑性樹脂と、成形温度において分解してガスを発生する低分子量の有機発泡剤とを混合し、混合物を有機発泡剤の分解温度以上に加熱することにより、熱可塑性樹脂を溶融させると共に、発泡剤の分解によりガスを発生させ、これによって発泡成形品を成形する。一方、物理的発泡剤を用いる成形方法においては、加圧下、溶融熱可塑性樹脂にブタンやペンタン、ジクロロジフロロメタンといった低沸点有機化合物を供給し、混練した後、混練物を低圧域に放出することによって発泡成形品を成形する。また、従来、一般的な射出発泡成形方法として、キャビティを満たすに足りない量の発泡性の溶融成形材料をキャビティ内に射出して発泡させる方法が採用されている。 Conventionally, foamed molded articles made of a thermoplastic resin are molded using a chemical foaming agent or a physical foaming agent. In a foam molding method using a chemical foaming agent, a thermoplastic resin as a raw material is usually mixed with a low molecular weight organic foaming agent that decomposes at the molding temperature to generate gas, and the mixture is decomposed into an organic foaming agent. By heating above the temperature, the thermoplastic resin is melted and gas is generated by the decomposition of the foaming agent, thereby forming a foam molded product. On the other hand, in a molding method using a physical blowing agent, under pressure, a low-boiling organic compound such as butane, pentane, or dichlorodifluoromethane is supplied to a molten thermoplastic resin, and after kneading, the kneaded product is discharged to a low pressure region. Thus, a foam molded product is formed. Conventionally, as a general injection foam molding method, a method in which an amount of foamable melt molding material that is insufficient to fill the cavity is injected into the cavity and foamed is employed.
しかしながら、これらの化学的発泡剤あるいは物理的発泡剤を用いる成形方法にあっては、発泡セルの微細化及び発泡セルの高密度・均一分散化を達成することが困難である。そのため、これらの化学的発泡剤あるいは物理的発泡剤を用いる成形方法にて得られた発泡成形品は、機械的強度が比較的低くなる等の問題を有している。 However, in the molding method using these chemical foaming agents or physical foaming agents, it is difficult to achieve miniaturization of the foamed cells and high density and uniform dispersion of the foamed cells. For this reason, foam molded articles obtained by molding methods using these chemical foaming agents or physical foaming agents have problems such as relatively low mechanical strength.
そこで、発泡セルの微細化及び発泡セルの高密度・均一分散化を図るべく、特開平10−230528号公報や特許第2625576号公報には、超臨界流体を発泡剤として用いる発泡成形方法が開示されている。これらの発泡成形方法においては、超臨界流体としての超臨界不活性ガスを溶融樹脂に十分均一に溶解させ、これを金型のキャビティ内に圧力を加えながら射出し、その後、キャビティ内の圧力を急激に減少させることにより発泡させて、発泡成形品を得る。 Accordingly, in order to achieve finer foam cells and higher density and uniform dispersion of the foam cells, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-230528 and Japanese Patent No. 2625576 disclose a foam molding method using a supercritical fluid as a foaming agent. Has been. In these foam molding methods, a supercritical inert gas as a supercritical fluid is sufficiently uniformly dissolved in a molten resin, and this is injected while applying pressure into a mold cavity, and then the pressure in the cavity is reduced. By foaming by rapidly decreasing, a foamed molded product is obtained.
これらの超臨界流体を発泡剤として用いる発泡成形方法にあっては、超臨界流体における、液体に近い優れた溶解性と気体に近い優れた拡散性を利用することができるので、超臨界流体を短時間で溶融樹脂に含浸させることが可能となる。そのため、発泡セル径を微細化することが可能となり、発泡成形品の強度物性の低下を防ぐことができる。 In the foam molding method using these supercritical fluids as foaming agents, the supercritical fluid can be used for its excellent solubility close to liquid and excellent diffusibility close to gas. It is possible to impregnate the molten resin in a short time. Therefore, the foamed cell diameter can be reduced, and the strength physical properties of the foamed molded product can be prevented from being lowered.
ところで、これらの特許公開公報や特許公報に開示された従来の超臨界流体を利用する発泡成形方法では、発泡成形品の表面にも発泡セル(気泡)が存在するが故に、外観が秀麗な発泡成形品を得ることが困難である。また、局所的なヒケや反りの発生を抑制することができる一方、発泡成形品全体の強度が犠牲となってしまうといった問題を有する。 By the way, in the foam molding method using the conventional supercritical fluid disclosed in these patent publications and patent publications, foam cells (bubbles) are also present on the surface of the foam molded article. It is difficult to obtain a molded product. In addition, it is possible to suppress the occurrence of local sink marks and warpage, but there is a problem that the strength of the entire foamed molded product is sacrificed.
従って、本発明の目的は、表面に発泡セル(気泡)が存在せず、外観が秀麗であり、局所的なヒケや反りの発生を抑制することができ、しかも、高い強度を有する発泡成形品、及び、係る発泡成形品を成形するための射出発泡成形方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a foamed molded article having no high-strength, having no foam cells (bubbles) on the surface, excellent appearance, suppressing the occurrence of local sink marks and warping. Another object of the present invention is to provide an injection foam molding method for molding such a foam molded article.
上記の目的を達成するための本発明の射出発泡成形方法は、
(a)熱可塑性樹脂を可塑化・溶融するための樹脂可塑化・溶融手段、並びに、
(b)固定金型部と可動金型部とから成り、固定金型部と可動金型部とを型締めすることによって形成されるキャビティ、該キャビティに開口した溶融樹脂射出部、及び、該溶融樹脂射出部と樹脂可塑化・溶融手段とを結ぶ溶融樹脂流路を有する金型組立体、
を備えた射出成形装置を用いた射出発泡成形方法であって、
(A)樹脂可塑化・溶融手段によって、熱可塑性樹脂を可塑化・溶融し、溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させ、且つ、溶融熱可塑性樹脂を計量する工程と、
(B)樹脂可塑化・溶融手段から、溶融樹脂流路及び溶融樹脂射出部を経由して、固定金型部と可動金型部とを型締めすることによって形成されたキャビティ内に、該計量された溶融熱可塑性樹脂を射出する工程と、
(C)キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡を抑制し、又は、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂中で発泡したガスをキャビティ内の該溶融熱可塑性樹脂中に再溶解させる工程と、
(D)キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少に起因したキャビティ内の熱可塑性樹脂における圧力低下に基づきガスを発泡させる工程と、
(E)固定金型部と可動金型部を型開きし、発泡成形品を取り出す工程、
を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the injection foam molding method of the present invention comprises:
(A) resin plasticizing / melting means for plasticizing / melting the thermoplastic resin, and
(B) a cavity composed of a fixed mold part and a movable mold part, formed by clamping the fixed mold part and the movable mold part, a molten resin injection part opened in the cavity, and A mold assembly having a molten resin flow path connecting the molten resin injection portion and the resin plasticizing / melting means;
An injection foam molding method using an injection molding apparatus comprising:
(A) a step of plasticizing and melting the thermoplastic resin by a resin plasticizing and melting means, dissolving a gas in the molten thermoplastic resin, and measuring the molten thermoplastic resin;
(B) The measurement is performed in the cavity formed by clamping the fixed mold part and the movable mold part from the resin plasticizing / melting means via the molten resin flow path and the molten resin injection part. Injecting the molten thermoplastic resin made,
(C) The gas foamed in the molten thermoplastic resin injected into the cavity is suppressed by applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity to suppress the foaming of the gas in the molten thermoplastic resin in the cavity. Re-dissolving in the molten thermoplastic resin in the cavity;
(D) a step of foaming a gas based on a pressure drop in the thermoplastic resin in the cavity caused by a volume reduction due to cooling and solidification of the thermoplastic resin in the cavity;
(E) a step of opening the fixed mold part and the movable mold part and taking out the foam molded product;
It is characterized by comprising.
尚、前記工程(A)において、溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させ、且つ、溶融熱可塑性樹脂を計量するが、具体的には、溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させた後、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂を計量してもよいし、あるいは又、溶融熱可塑性樹脂を計量した後、計量された溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させてもよいし、あるいは又、一定流量でガスを溶融熱可塑性樹脂に溶解させながら計量してもよい。 In the step (A), the gas is dissolved in the molten thermoplastic resin and the molten thermoplastic resin is measured. Specifically, after the gas is dissolved in the molten thermoplastic resin, the gas dissolved state is obtained. The molten thermoplastic resin may be weighed, or after the molten thermoplastic resin is weighed, the gas may be dissolved in the measured molten thermoplastic resin, or alternatively, the gas may be dissolved at a constant flow rate. May be measured while being dissolved in the molten thermoplastic resin.
本発明の射出発泡成形方法にあっては、前記工程(A)において溶融された熱可塑性樹脂にガスを溶解させたとき、超臨界状態又は亜臨界状態にあることが好ましい。一般に、系の状態が或るパラメータに依存し、その或る値の上下で状態が不連続に変化するとき、その値で表わされる条件を臨界という。そして、パラメータの値が臨界値の下にある条件を亜臨界(subcritical)、上側にある条件を超臨界(supercritical)と呼ぶ。 In the injection foam molding method of the present invention, when the gas is dissolved in the thermoplastic resin melted in the step (A), it is preferably in a supercritical state or a subcritical state. In general, when the state of the system depends on a certain parameter and the state changes discontinuously above and below the certain value, the condition represented by that value is called criticality. The condition where the parameter value is below the critical value is called subcritical, and the condition above the parameter value is called supercritical.
以上の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法にあっては、ガスとして、二酸化炭素ガス、窒素ガス、又は、二酸化炭素と窒素の混合ガスを例示することができる。尚、二酸化炭素ガス及び窒素ガスの臨界温度(気化し得る最高温度)、臨界圧力(そのときの圧力)は以下のとおりである。 In the injection foam molding method of the present invention including the above preferred embodiments, examples of the gas include carbon dioxide gas, nitrogen gas, or a mixed gas of carbon dioxide and nitrogen. The critical temperature (maximum temperature at which vaporization is possible) and critical pressure (pressure at that time) of carbon dioxide gas and nitrogen gas are as follows.
[表1]
臨界温度 臨界圧力
二酸化炭素ガス 31.1゜C 7.38×106Pa
窒素ガス 147 ゜C 3.42×106Pa
[Table 1]
Critical temperature Critical pressure Carbon dioxide gas 31.1 ° C 7.38 × 10 6 Pa
Nitrogen gas 147 ° C 3.42 × 10 6 Pa
以上の種々の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法にあっては、前記工程(A)においてガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂を計量するとき、溶融熱可塑性樹脂の圧力は、計量動作及びガスの溶解を阻害しない限り高いことが望ましく、具体的には、5×106Pa以上とすることが好ましい。5×106Pa未満では、樹脂可塑化・溶融手段内部でガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂が発泡してしまい、計量動作が阻害される場合がある。尚、溶融熱可塑性樹脂への圧力(背圧)は、樹脂可塑化・溶融手段によって加えることができる。 In the injection foam molding method of the present invention including the various preferred embodiments described above, when measuring the molten thermoplastic resin in a gas-dissolved state in the step (A), the pressure of the molten thermoplastic resin is measured. In addition, it is desirable that it is high as long as it does not inhibit the dissolution of gas, and specifically, it is preferably 5 × 10 6 Pa or more. If it is less than 5 × 10 6 Pa, the molten thermoplastic resin that is in a gas-dissolved state in the resin plasticizing / melting means foams, and the metering operation may be hindered. In addition, the pressure (back pressure) to the molten thermoplastic resin can be applied by resin plasticizing / melting means.
溶融熱可塑性樹脂の計量値は、未発泡状態においてキャビティを充満するに足る量である。そして、前記工程(C)の終了時において、樹脂可塑化・溶融手段内部に溶融熱可塑性樹脂が残る量(即ち、具体的には、射出・保圧工程終了時においても、例えば射出用シリンダーにクッション量が残る量)であることが望ましい。溶融熱可塑性樹脂の計量値は、熱可塑性樹脂の可塑化・溶融時の温度、圧力等に依存するが、キャビティの体積を越えることはない。尚、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂を計量するときの溶融熱可塑性樹脂の圧力が、射出時の溶融熱可塑性樹脂の圧力及び保圧時の圧力よりも高い場合、計量されたガス溶解状態にある熱可塑性樹脂の体積がキャビティの体積よりも少ないときでも、溶融熱可塑性樹脂によってキャビティを完全に充満することが可能である場合があるが、このような場合であっても、工程(C)においてキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることで、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡を抑制し、又は、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂中で発泡したガスをキャビティ内の該溶融熱可塑性樹脂中に再溶解させることが重要である。 The measured value of the molten thermoplastic resin is an amount sufficient to fill the cavity in the unfoamed state. Then, at the end of the step (C), the amount of the molten thermoplastic resin remaining in the resin plasticizing / melting means (specifically, at the end of the injection / holding step, for example, in the injection cylinder) It is desirable that the amount of cushion remains). The measured value of the molten thermoplastic resin depends on the temperature and pressure at the time of plasticizing and melting the thermoplastic resin, but does not exceed the volume of the cavity. In addition, when the pressure of the molten thermoplastic resin when measuring the molten thermoplastic resin in the gas dissolved state is higher than the pressure of the molten thermoplastic resin during injection and the pressure during holding, the measured gas dissolved state Even when the volume of the thermoplastic resin in the chamber is smaller than the volume of the cavity, it may be possible to completely fill the cavity with the molten thermoplastic resin. ) To suppress the foaming of the gas in the molten thermoplastic resin in the cavity by applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity, or the gas foamed in the molten thermoplastic resin injected into the cavity It is important to redissolve in the molten thermoplastic resin in the cavity.
前記工程(A)において、樹脂可塑化・溶融手段をインラインスクリュー方式の射出成形機から構成し、熱可塑性樹脂を可塑化・溶融すると共に、溶融された熱可塑性樹脂にガスを溶解させ、且つ、溶融熱可塑性樹脂を計量してもよい。あるいは又、プランジャー方式の射出成形機から構成し、樹脂可塑化・溶融手段を加熱シリンダー及びリザーバから構成し、加熱シリンダー内で予め熱可塑性樹脂を可塑化・溶融し、かかる溶融熱可塑性樹脂をリザーバに移送し、リザーバ内で溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させ、且つ、溶融熱可塑性樹脂を計量してもよい。尚、ガスの溶解量は、熱可塑性樹脂の種類、ガスの種類、圧力及び温度に依存するので、一義的に決定することはできない。 In the step (A), the resin plasticizing / melting means is composed of an in-line screw type injection molding machine, plasticizing and melting the thermoplastic resin, dissolving gas in the molten thermoplastic resin, and The molten thermoplastic resin may be weighed. Alternatively, it is composed of a plunger type injection molding machine, the resin plasticizing / melting means is composed of a heating cylinder and a reservoir, and the thermoplastic resin is plasticized / melted in advance in the heating cylinder. It may be transferred to a reservoir, gas is dissolved in the molten thermoplastic resin in the reservoir, and the molten thermoplastic resin may be measured. Note that the amount of gas dissolved cannot be uniquely determined because it depends on the type of thermoplastic resin, the type of gas, the pressure, and the temperature.
以上の種々の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法にあっては、工程(B)においてガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂をキャビティに射出したとき、キャビティ内において溶融熱可塑性樹脂が発泡してもよい。たとえ、このような状態になったとしても、本発明の射出発泡成形方法にあっては、次の工程(C)においてキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中において発泡したガスを溶融熱可塑性樹脂中に再溶解させるので、発泡成形品の表面に発泡セル(気泡)が生じることを確実に抑制することができる。即ち、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂をキャビティに射出したときキャビティ内において溶融熱可塑性樹脂が発泡しない場合には、前記工程(C)においてキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡が抑制される。一方、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂をキャビティに射出したときキャビティ内において溶融熱可塑性樹脂が発泡する場合には、前記工程(C)においてキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることによって、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂中で発泡したガスがキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中に再溶解され、しかも、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡が抑制される。 In the injection foam molding method of the present invention including the various preferred embodiments described above, when the molten thermoplastic resin in a gas-dissolved state is injected into the cavity in the step (B), the molten thermoplastic resin is foamed in the cavity. May be. Even in such a state, in the injection foam molding method of the present invention, in the next step (C), by applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity, Since the gas foamed in the plastic resin is redissolved in the molten thermoplastic resin, it is possible to reliably suppress the generation of foam cells (bubbles) on the surface of the foam molded product. That is, when the molten thermoplastic resin in the gas dissolved state is injected into the cavity and the molten thermoplastic resin does not foam in the cavity, the pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the cavity in the step (C). The foaming of the gas in the molten thermoplastic resin in the cavity is suppressed. On the other hand, when the molten thermoplastic resin foams in the cavity when the molten thermoplastic resin in a gas-dissolved state is injected into the cavity, pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the cavity in the step (C). The gas foamed in the molten thermoplastic resin injected into the cavity is redissolved in the molten thermoplastic resin in the cavity, and the foaming of the gas in the molten thermoplastic resin in the cavity is suppressed.
尚、前記工程(B)において計量された溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出する前に、予め、キャビティ内に加圧流体を充填しておいてもよい。このような構成を採用することで、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出したとき、かかる溶融熱可塑性樹脂が減圧状態となってキャビティ内で発泡が生じるといった現象の発生を確実に回避することができる。ここで、キャビティ内を充填する加圧流体として、二酸化炭素ガス、窒素ガス、又は、二酸化炭素と窒素の混合ガスを例示することができる。また、キャビティ内を充填した加圧流体の圧力は、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出圧力未満であればよく、前記工程(C)においてキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡を抑制できる圧力の下限以上とすることが望ましく、より具体的には、1×107Pa以下とすることが望ましい。尚、キャビティは完全な密閉空間とは成り得ないので、キャビティ内へのガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂の射出時、パーティング面や突き出し部から殆どの加圧流体は外部に排出され、加圧流体の一部はキャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂中に溶解する。 In addition, before injecting the molten thermoplastic resin measured in the step (B) into the cavity, the cavity may be filled with a pressurized fluid in advance. By adopting such a configuration, when molten thermoplastic resin that is in a gas-dissolved state is injected into the cavity, the occurrence of such a phenomenon that the molten thermoplastic resin is in a reduced pressure state and foaming occurs in the cavity is ensured. Can be avoided. Here, examples of the pressurized fluid filling the cavity include carbon dioxide gas, nitrogen gas, or a mixed gas of carbon dioxide and nitrogen. Further, the pressure of the pressurized fluid filled in the cavity may be less than the injection pressure of the molten thermoplastic resin into the cavity, and the foaming of the gas in the molten thermoplastic resin in the cavity is performed in the step (C). It is desirable that the pressure be lower than the lower limit of the pressure that can be suppressed, and more specifically, 1 × 10 7 Pa or less. Since the cavity cannot be a completely sealed space, most of the pressurized fluid is discharged to the outside from the parting surface and the protruding portion when the molten thermoplastic resin in the gas dissolved state is injected into the cavity. A part of the pressurized fluid dissolves in the molten thermoplastic resin injected into the cavity.
以上の種々の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法にあっては、前記工程(C)において、保圧操作によってキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加える構成とすることができる。このような構成を採用することで、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出した後、不所望の時点で、かかる溶融熱可塑性樹脂が減圧状態となって溶融熱可塑性樹脂がキャビティ内で発泡するといった現象が発生することを抑制することができる。尚、保圧操作においては、樹脂可塑化・溶融手段から、溶融樹脂流路及び溶融樹脂射出部の内部に存在する溶融熱可塑性樹脂を介してキャビティ内の熱可塑性樹脂に圧力が加えられる。保圧操作において、キャビティ内の熱可塑性樹脂に加わる圧力は、射出時金型温度(溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出したときの、キャビティを構成する金型面の温度)、熱可塑性樹脂の種類や温度、使用するガスの種類等によって変化し、一義的に決定することはできないが、好ましくは5×106Pa以上、より好ましくは1.5×107Pa以上であることが望ましい。また、保圧を持続させる時間は、射出時金型温度、熱可塑性樹脂の種類や温度、使用するガスの種類、成形品の肉厚、所望とする軽量化率によって変化し、一義的に決定することはできないが、好ましくは0.2秒以上、より好ましくは1.0秒以上であり、好ましくは15秒以下、より好ましくは10秒以下である。 In the injection foam molding method of the present invention including the above various preferred embodiments, in the step (C), a pressure can be applied to the molten thermoplastic resin in the cavity by a pressure holding operation. By adopting such a configuration, after injecting the molten thermoplastic resin in a gas-dissolved state into the cavity, at an undesired time, the molten thermoplastic resin is in a reduced pressure state and the molten thermoplastic resin is in the cavity. Occurrence of a phenomenon such as foaming can be suppressed. In the pressure holding operation, pressure is applied from the resin plasticizing / melting means to the thermoplastic resin in the cavity via the molten thermoplastic resin existing in the molten resin flow path and the molten resin injection portion. In the pressure holding operation, the pressure applied to the thermoplastic resin in the cavity depends on the mold temperature at the time of injection (temperature of the mold surface constituting the cavity when the molten thermoplastic resin is injected into the cavity), Although it varies depending on the type, temperature, type of gas used, etc. and cannot be determined uniquely, it is preferably 5 × 10 6 Pa or more, more preferably 1.5 × 10 7 Pa or more. In addition, the duration of holding pressure varies uniquely depending on the mold temperature during injection, the type and temperature of the thermoplastic resin, the type of gas used, the thickness of the molded product, and the desired weight reduction rate. However, it is preferably 0.2 seconds or longer, more preferably 1.0 seconds or longer, preferably 15 seconds or shorter, more preferably 10 seconds or shorter.
ここで、前記工程(C)において、保圧操作によってキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加える形態を採用した以上の種々の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法にあっては、前記工程(D)において、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加えられている圧力をキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスが発泡し得る圧力以下として、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少に起因したキャビティ内の熱可塑性樹脂における圧力低下に基づきガスを発泡させてもよいが、ガスを確実に発泡させるために、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止し、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少に起因したキャビティ内の熱可塑性樹脂における圧力低下に基づきガスを発泡させることが好ましい。 Here, in the step (C), in the injection foam molding method of the present invention including the above-described various preferred forms adopting the form in which pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the cavity by a pressure holding operation, In the step (D), the pressure applied to the molten thermoplastic resin in the cavity is set to be equal to or lower than the pressure at which the gas in the molten thermoplastic resin in the cavity can foam, and this is accompanied by cooling and solidification of the thermoplastic resin in the cavity. The gas may be foamed based on a pressure drop in the thermoplastic resin in the cavity due to volume reduction, but to stop the pressure on the molten thermoplastic resin in the cavity to ensure foaming of the gas, Gas is generated based on the pressure drop in the thermoplastic resin in the cavity due to the volume reduction caused by cooling and solidification of the thermoplastic resin in the cavity. So it is preferable to be.
そして、この場合、前記工程(D)において、
(1)保圧操作の停止によって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止する構成、
(2)溶融樹脂射出部内における溶融熱可塑性樹脂の固化によって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止する構成、
(3)溶融樹脂射出部を機械的に閉鎖することによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止する構成、
(4)溶融樹脂流路を機械的に閉鎖することによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止する構成、
(5)樹脂可塑化・溶融手段を機械的に閉鎖することによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止する構成、
のいずれか1つ、あるいは、これらの(1)〜(5)の構成の任意の組合せを採用することが、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂が減圧状態となってキャビティ内で確実に発泡が生じるといった観点から好ましい。
In this case, in the step (D),
(1) Configuration that stops applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity by stopping the pressure holding operation;
(2) A configuration in which the application of pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity is stopped by solidifying the molten thermoplastic resin in the molten resin injection portion;
(3) A configuration that stops applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity by mechanically closing the molten resin injection portion;
(4) A configuration that stops applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity by mechanically closing the molten resin flow path;
(5) A configuration that stops applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity by mechanically closing the resin plasticizing / melting means,
Adoption of any one of these or any combination of the configurations (1) to (5) ensures that foaming occurs reliably in the cavity because the molten thermoplastic resin in the cavity is in a reduced pressure state. From the viewpoint of, it is preferable.
尚、上記(2)の場合、溶融樹脂射出部内における溶融熱可塑性樹脂を固化させる具体的な方法として、例えば、溶融熱可塑性樹脂のキャビティ内への射出完了後、金型組立体に配設された加熱手段の一部分(溶融樹脂射出部近傍に配置された加熱手段の部分)を不作動状態とすることで、溶融樹脂射出部内に存在する溶融熱可塑性樹脂の温度を低下させ、固化させる方法とすることができる。また、上記(3)の場合、溶融樹脂射出部を例えばバルブゲートとし、溶融樹脂射出部を機械的に閉鎖する具体的な手段をシャットオフピンとすることができる。更には、上記(4)の場合、溶融樹脂流路を機械的に閉鎖する手段として、例えばバルブゲートとシャットオフピンの組合せを例示することができる。また、上記(5)の場合、樹脂可塑化・溶融手段を機械的に閉鎖する手段として、例えばシャットオフバルブを例示することができる。 In the case of (2) above, as a specific method for solidifying the molten thermoplastic resin in the molten resin injection portion, for example, after the injection of the molten thermoplastic resin into the cavity is completed, it is disposed in the mold assembly. A method of lowering and solidifying the temperature of the molten thermoplastic resin existing in the molten resin injection part by disabling a part of the heating means (part of the heating means arranged in the vicinity of the molten resin injection part); can do. In the case of (3) above, the molten resin injection part can be a valve gate, for example, and a specific means for mechanically closing the molten resin injection part can be a shut-off pin. Furthermore, in the case of (4) above, as a means for mechanically closing the molten resin flow path, for example, a combination of a valve gate and a shut-off pin can be exemplified. In the case of (5) above, as a means for mechanically closing the resin plasticizing / melting means, for example, a shut-off valve can be exemplified.
以上の種々の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法にあっては、前記工程(C)において、キャビティの体積を減少させることによってキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加える構成とすることもできる。このような構成を採用することで、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出した後、不所望の時点で、かかる溶融熱可塑性樹脂が減圧状態となって溶融熱可塑性樹脂がキャビティ内で発泡するといった現象が発生することを抑制することができる。尚、このような構成にあっては、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の圧力が高く、しかも、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少が少ない場合、前記工程(D)においてキャビティの体積を増加させてもよい。キャビティの体積減少によってキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えたとき、一般に、溶融樹脂射出部から遠くに位置するキャビティの部分内の溶融熱可塑性樹脂にはキャビティの体積減少によって圧力が加えられ、溶融樹脂射出部の近くに位置するキャビティの部分内の溶融熱可塑性樹脂にはキャビティの体積減少、及び、例えば保圧操作によって圧力が加えられる。 In the injection foam molding method of the present invention including the various preferred embodiments described above, in the step (C), the volume of the cavity is reduced to apply pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity. You can also. By adopting such a configuration, after injecting the molten thermoplastic resin in a gas-dissolved state into the cavity, at an undesired time, the molten thermoplastic resin is in a reduced pressure state and the molten thermoplastic resin is in the cavity. Occurrence of a phenomenon such as foaming can be suppressed. In such a configuration, when the pressure of the molten thermoplastic resin injected into the cavity is high and the volume decrease due to cooling and solidification of the thermoplastic resin in the cavity is small, the step (D ), The volume of the cavity may be increased. When pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the cavity by reducing the volume of the cavity, generally, pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the portion of the cavity that is located far from the molten resin injection portion by reducing the volume of the cavity. Further, pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the portion of the cavity located near the molten resin injection portion by volume reduction of the cavity and, for example, a pressure holding operation.
尚、前記工程(D)においては、金型組立体から発泡成形品を取り出したとしても、発泡による局所的な膨れが発泡成形品に生じない状態となるまで冷却・固化することが好ましい。この膨れが生じなくなるまでの冷却時間は、射出時金型温度や、冷却時金型温度(キャビティ内に射出された熱可塑性樹脂がキャビティ内で冷却されているときの、キャビティを構成する金型面の温度)、熱可塑性樹脂の種類や温度、使用するガスの種類、成形品の肉厚、所望とする軽量化率によって変化し、一義的に決定することはできないが、好ましくは5秒以上、より好ましくは20秒以上とすることが望ましい。 In the step (D), it is preferable that the foamed molded product is cooled and solidified until local expansion due to foaming does not occur in the foamed molded product even if the foamed molded product is taken out from the mold assembly. The cooling time until this swelling does not occur depends on the mold temperature during injection and the mold temperature during cooling (the mold that forms the cavity when the thermoplastic resin injected into the cavity is cooled in the cavity. Surface temperature), the type and temperature of the thermoplastic resin, the type of gas used, the thickness of the molded product, the desired weight reduction rate, and cannot be determined uniquely, but preferably 5 seconds or more More preferably, it should be 20 seconds or longer.
以上の種々の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法にあっては、キャビティを構成する金型面の少なくとも一部は、熱伝導率が13(W・m-1・K-1)以下(15Kcal・m-1・hr-1・deg-1)の入れ子から構成されていることが好ましい。更には、入れ子はセラミックス材料から作製されていることが好ましく、広くは、ジルコニア系材料、部分安定化ジルコニア、アルミナ系材料、K2O−TiO2から成る群から選択されたセラミックス、若しくは、ソーダガラス、石英ガラス、耐熱ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製することが望ましい。より具体的には、入れ子を構成する具体的な材料として、ZrO2、ZrO2−CaO、ZrO2−Y2O3、ZrO2−MgO、ZrO2−SiO2、ZrO2−CeO2、K2O−TiO2、Al2O3、Al2O3−TiC、Ti3N2、3Al2O3−2SiO2、MgO−SiO2、2MgO−SiO2、MgO−Al2O3−SiO2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックス、若しくは、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスを挙げることができるが、中でも、部分安定化ジルコニアを含むジルコニア(ZrO2)から入れ子が作製されていることが好ましい。尚、部分安定化ジルコニアにおける部分安定化剤は、カルシア(酸化カルシウム,CaO)、イットリア(酸化イットリウム,Y2O3) 、マグネシア(酸化マグネシウム,MgO)、シリカ(酸化珪素,SiO2)及びセリア(酸化セリウム,CeO2)から成る群から選択された少なくとも1種類の材料から成ることが好ましい。ジルコニア中に含有される部分安定化剤の割合は、部分安定化剤がカルシアの場合、3モル%乃至15モル%、好ましくは6モル%乃至10モル%、イットリアの場合、1モル%乃至8モル%、好ましくは2モル%乃至5モル%、マグネシアの場合、4モル%乃至15モル%、好ましくは8モル%乃至10モル%、セリアの場合、3モル%乃至18モル%、好ましくは6モル%乃至12モル%であることが望ましい。 In the injection foam molding method of the present invention including the above various preferred embodiments, at least a part of the mold surface constituting the cavity has a thermal conductivity of 13 (W · m −1 · K −1 ) or less. It is preferably composed of (15 Kcal · m −1 · hr −1 · deg −1 ) nesting. Furthermore, it is preferable that the insert is made of a ceramic material, and broadly, ceramics selected from the group consisting of zirconia-based materials, partially stabilized zirconia, alumina-based materials, K 2 O—TiO 2 , or soda. It is desirable to make from a glass selected from the group consisting of glass, quartz glass, heat resistant glass and crystallized glass. More specifically, as specific materials constituting the nesting, ZrO 2 , ZrO 2 —CaO, ZrO 2 —Y 2 O 3 , ZrO 2 —MgO, ZrO 2 —SiO 2 , ZrO 2 —CeO 2 , K 2 O—TiO 2 , Al 2 O 3 , Al 2 O 3 —TiC, Ti 3 N 2 , 3Al 2 O 3 -2SiO 2 , MgO—SiO 2 , 2MgO—SiO 2 , MgO—Al 2 O 3 —SiO 2 And ceramics selected from the group consisting of titania, or glass selected from the group consisting of quartz glass and crystallized glass, among which nesting from zirconia (ZrO 2 ) including partially stabilized zirconia It is preferable that it is produced. The partial stabilizers in the partially stabilized zirconia include calcia (calcium oxide, CaO), yttria (yttrium oxide, Y 2 O 3 ), magnesia (magnesium oxide, MgO), silica (silicon oxide, SiO 2 ), and ceria. It is preferably made of at least one material selected from the group consisting of (cerium oxide, CeO 2 ). The proportion of the partial stabilizer contained in zirconia is 3 to 15 mol%, preferably 6 to 10 mol%, preferably 1 to 8 mol% for yttria when the partial stabilizer is calcia. Mol%, preferably 2 to 5 mol%, magnesia 4 to 15 mol%, preferably 8 to 10 mol%, ceria 3 to 18 mol%, preferably 6 It is desirable to be from mol% to 12 mol%.
以上の種々の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法にあっては、熱可塑性樹脂を、非晶性熱可塑性樹脂とすることができる。そして、この場合、前記工程(B)及び工程(C)において、キャビティを構成する金型面の温度を、使用する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tg以上とし、前記工程(D)において、キャビティを構成する金型面の温度を、使用する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tg未満とすることが好ましい。あるいは又、以上の種々の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法にあっては、熱可塑性樹脂を、結晶性熱可塑性樹脂とすることができる。そして、この場合、前記工程(B)及び工程(C)において、キャビティを構成する金型面の温度を、使用する熱可塑性樹脂の融点Tm以上とし、前記工程(D)において、キャビティを構成する金型面の温度を、使用する熱可塑性樹脂の結晶化開始温度Tc以下とすることが好ましい。尚、非晶性熱可塑性樹脂と結晶性熱可塑性樹脂から構成された混合物とすることもできる。ここで、熱可塑性樹脂が非晶性熱可塑性樹脂であるか否かは、一般に示差走査熱量測定(DSC)法により明確な融点(急激な吸熱を示す温度)が確認されるか否かによって判断される。明確な融点が確認されない樹脂が非晶性熱可塑性樹脂である。一方、明確な融点が確認される樹脂が結晶性熱可塑性樹脂である。尚、非晶性熱可塑性樹脂においては、ガラス転移温度Tgを前後して熱可塑性樹脂の固化及び軟化が発生する。他方、結晶性熱可塑性樹脂においては、融点Tm以上で溶融し、結晶化開始温度Tc以下で結晶が生成し、発達し、熱可塑性樹脂の固化が生じる。 In the injection foam molding method of the present invention including the various preferred embodiments described above, the thermoplastic resin can be an amorphous thermoplastic resin. In this case, in the step (B) and step (C), the temperature of the mold surface forming the cavity, and higher than the glass transition temperature T g of the thermoplastic resin used in the step (D), cavity the temperature of the mold surface forming a is preferably less than the glass transition temperature T g of the thermoplastic resin used. Alternatively, in the injection foam molding method of the present invention including the above various preferred embodiments, the thermoplastic resin can be a crystalline thermoplastic resin. In this case, in the step (B) and the step (C), the temperature of the mold surface constituting the cavity is set to be equal to or higher than the melting point T m of the thermoplastic resin to be used, and the cavity is constituted in the step (D). The temperature of the mold surface to be used is preferably set to be equal to or lower than the crystallization start temperature Tc of the thermoplastic resin to be used. In addition, it can also be set as the mixture comprised from the amorphous thermoplastic resin and the crystalline thermoplastic resin. Here, whether or not the thermoplastic resin is an amorphous thermoplastic resin is generally determined by whether or not a clear melting point (temperature showing a rapid endotherm) is confirmed by a differential scanning calorimetry (DSC) method. Is done. A resin that does not have a clear melting point is an amorphous thermoplastic resin. On the other hand, a resin having a clear melting point is a crystalline thermoplastic resin. In the amorphous thermoplastic resin, solidifying and softening of the thermoplastic resin is produced by longitudinal glass transition temperature T g. On the other hand, in a crystalline thermoplastic resin, it melts at a melting point Tm or higher, and crystals are generated and developed at a crystallization start temperature Tc or lower, resulting in solidification of the thermoplastic resin.
結晶性熱可塑性樹脂として、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂;ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミドMXD6等のポリアミド系樹脂;ポリオキシメチレン(ポリアセタール,POM)樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂等のポリエステル系樹脂;ポリフェニレンサルファイド樹脂を挙げることができる。また、非晶性熱可塑性樹脂として、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AS樹脂といったスチレン系樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂(直鎖状のポリカーボネート樹脂及び主鎖に分岐を有するポリカーボネート樹脂を含む)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エラストマーを挙げることができる。
Polycrystalline resins such as polyethylene resins and polypropylene resins as crystalline thermoplastic resins; Polyamide resins such as polyamide 6,
更には、ポリマーアロイ材料から成る熱可塑性樹脂を用いることができる。ここで、ポリマーアロイ材料は、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたもの、又は、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を化学的に結合させたブロック共重合体若しくはグラフト共重合体から成る。ポリマーアロイ材料は、単独の熱可塑性樹脂のそれぞれが有する特有な性能を合わせ持つことができる高機能材料として広く使用されている。少なくとも2種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料を構成する熱可塑性樹脂として、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AS樹脂といったスチレン系樹脂;ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂;メタクリル樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミドMXD6等のポリアミド系樹脂;変性PPE樹脂;ポリブチレンテレフタレート樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂;ポリオキシメチレン樹脂;ポリスルホン樹脂;ポリイミド樹脂;ポリフェニレンサルファイド樹脂;ポリアリレート樹脂;ポリエーテルスルホン樹脂;ポリエーテルケトン樹脂;ポリエーテルエーテルケトン樹脂;ポリエステルカーボネート樹脂を挙げることができる。2種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、ポリカーボネート樹脂とABS樹脂とのポリマーアロイ材料を例示することができる。尚、このような樹脂の組合せを、ポリカーボネート樹脂/ABS樹脂と表記する。以下においても同様である。更に、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、ポリカーボネート樹脂/PET樹脂、ポリカーボネート樹脂/PBT樹脂、ポリカーボネート樹脂/ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂/PBT樹脂/PET樹脂、変性PPE樹脂/HIPS樹脂、変性PPE樹脂/ポリアミド系樹脂、変性PPE樹脂/PBT樹脂/PET樹脂、変性PPE樹脂/ポリアミドMXD6樹脂、ポリオキシメチレン樹脂/ポリウレタン樹脂、PBT樹脂/PET樹脂を例示することができる。
Furthermore, a thermoplastic resin made of a polymer alloy material can be used. Here, the polymer alloy material is composed of a blend of at least two types of thermoplastic resins, or a block copolymer or graft copolymer in which at least two types of thermoplastic resins are chemically bonded. A polymer alloy material is widely used as a high-functional material that can have the unique performance of each of the individual thermoplastic resins. As a thermoplastic resin constituting a polymer alloy material in which at least two kinds of thermoplastic resins are blended, styrene resins such as polystyrene resin, ABS resin, AES resin, and AS resin; polyolefin resins such as polyethylene resin and polypropylene resin; methacrylic resin Polycarbonate resin; polyamide resin such as polyamide 6,
尚、以上に説明した各種の熱可塑性樹脂に、添加剤や、充填剤、強化剤を加えることもできる。 In addition, an additive, a filler, and a reinforcing agent can also be added to the various thermoplastic resins described above.
添加剤として、可塑剤;安定剤;酸化防止剤:紫外線吸収剤;ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド等の有機ニッケル化合物、ヒンダードアミン系化合物等の紫外線安定剤;帯電防止剤;難燃剤;バイナジン、プリベントール、チアベンダゾール等の防かび剤;流動パラフィン、ポリエチレンワックス、脂肪酸アマイド等の滑剤;ADCA等の有機発泡剤;透明核剤;有機顔料、無機顔料といった各種の着色剤;架橋剤;アクリルグラフトポリマー、MBS等の耐衝撃強化剤を挙げることができる。 Additives: Plasticizers; Stabilizers; Antioxidants: Ultraviolet absorbers; Ultraviolet stabilizers such as organic nickel compounds such as nickel bis (octylphenyl) sulfide, hindered amine compounds; Antistatic agents; Flame retardants; Vinadin, Priben Antifungal agents such as Thor and Thiabendazole; Lubricants such as liquid paraffin, polyethylene wax and fatty acid amide; Organic foaming agents such as ADCA; Transparent coloring agents; Various colorants such as organic pigments and inorganic pigments; Crosslinking agents; Acrylic graft polymers, Mention may be made of impact resistance enhancers such as MBS.
可塑剤として、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル等のフタル酸類;リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリクレシル、リン酸トリフェニル等のリン酸エステル類;オレイン酸ブチル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸−n−ヘキシン、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル等の脂肪酸塩基エステル類;ジエチレングリコールジベンゾエート等のアルコールエステル類;クエン酸アセチルトリエチル、マレイン酸ジブチル等のオキシ酸エステル類;トリメリット系可塑剤;ポリエステル系可塑剤;エポキシ系可塑剤;塩化パラフィン系可塑剤を挙げることができる。 Plasticizers such as diethyl phthalate, di-n-butyl phthalate, 2-ethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate, butyl benzyl phthalate, dicyclohexyl phthalate; triethyl phosphate, tributyl phosphate, phosphoric acid Phosphate esters such as tricresyl and triphenyl phosphate; Fatty acid base esters such as butyl oleate, dibutyl adipate, adipic acid-n-hexyne, di-2-ethylhexyl adipate; alcohol esters such as diethylene glycol dibenzoate Oxyacid esters such as acetyltriethyl citrate and dibutyl maleate; trimellitic plasticizer; polyester plasticizer; epoxy plasticizer; chlorinated paraffinic plasticizer.
安定剤として、ジ−n−オクチルスズ化合物、ジ−n−ブチルスズ化合物、ジメチルスズ化合物等の有機スズ系安定剤;三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、ケイ酸鉛等の鉛化合物系安定剤;カドミウム石けん、鉛石けん、亜鉛石けん等の金属石けん系安定剤;リン酸トリスノニル;リン酸トリスノニルフェニル等を挙げることができる。 As stabilizers, organotin stabilizers such as di-n-octyltin compounds, di-n-butyltin compounds, and dimethyltin compounds; lead compound systems such as tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, and lead silicate Stabilizers; metal soap-based stabilizers such as cadmium soap, lead soap, zinc soap; trisnonyl phosphate; trisnonylphenyl phosphate;
酸化防止剤として、ジブチルクレゾール、ブチルヒドロキシアニソール等のフェノール系酸化防止剤;メチレンビス(メチルブチルフェノール)、チオビス(メチルブチルフェノール)等のビスフェノール系酸化防止剤;トリス(メチルヒドロキシブチルフェニル)ブタン、トコフェノール等のポリフェノール系酸化防止剤;ジミリスチルチオジプロピオネート等の有機イオウ化合物;トリス(モノ/ジノニルフェニル)ホスファイト等の有機リン化合物を挙げることができる。 As antioxidants, phenolic antioxidants such as dibutylcresol and butylhydroxyanisole; bisphenolic antioxidants such as methylenebis (methylbutylphenol) and thiobis (methylbutylphenol); tris (methylhydroxybutylphenyl) butane, tocophenol, etc. And polyphosphoric antioxidants; organic sulfur compounds such as dimyristylthiodipropionate; and organic phosphorus compounds such as tris (mono / dinonylphenyl) phosphite.
紫外線吸収剤として、サリチル酸フェニル、サリチル酸ブチルフェニル等のサリチル酸系紫外線吸収剤;ジヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;(ヒドロキシメチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;アクリル酸エチルヘキシルシアノジフェノニル等のシアノアクリレート系紫外線吸収剤を挙げることができる。 As UV absorbers, salicylic acid UV absorbers such as phenyl salicylate and butylphenyl salicylate; benzophenone UV absorbers such as dihydroxybenzophenone; benzotriazole UV absorbers such as (hydroxymethylphenyl) benzotriazole; ethylhexylcyanodiacrylate Examples include cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers such as phenonyl.
帯電防止剤として、ポリ(オキシエチレン)アルキルアミン、ポリ(オキシエチレン)アルキルフェニルエーテル等の非イオン界面活性剤系帯電防止剤;アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩等の陰イオン界面活性剤系帯電防止剤;第4級アンモニウムクロライド等の陽イオン界面活性剤系帯電防止剤;両性系界面活性剤;電導性樹脂を挙げることができる。 Antistatic agents such as poly (oxyethylene) alkylamines, poly (oxyethylene) alkylphenyl ethers, and other nonionic surfactant antistatic agents; alkylsulfonates, alkylbenzenesulfonates, alkylphosphates, etc. Examples include ionic surfactant-based antistatic agents; cationic surfactant-based antistatic agents such as quaternary ammonium chloride; amphoteric surfactants; and conductive resins.
難燃剤として、テトラブロモビスフェノールA、ポリブロモビフェノール、ビス(ヒドロキシジブロモフェニル)プロパン、塩化パラフィン等のハロゲン系難燃剤;リン酸アンモニウム、リン酸トリクレジル等のリン系難燃剤;三酸化アンチモン;赤リン;酸化スズ等を挙げることができる。 As flame retardants, halogen flame retardants such as tetrabromobisphenol A, polybromobiphenol, bis (hydroxydibromophenyl) propane, chlorinated paraffin; phosphorus flame retardants such as ammonium phosphate and tricresyl phosphate; antimony trioxide; red phosphorus ; Tin oxide etc. can be mentioned.
また、充填剤、強化剤として、無機系材料;ステンレス鋼繊維、高強度アモルファス金属繊維、ステンレス箔、スチール箔、銅箔等の金属系材料;高分子ポリエチレン繊維、高強力ポリアレート繊維、パラ系全芳香族ポリアミド繊維、アラミド繊維、PEEK繊維、PEI繊維、PPS繊維、フッ素樹脂繊維、フェノール樹脂繊維、ビニロン繊維、ポリアセタール繊維等の有機系材料;粉系材料を挙げることができる。 As fillers and reinforcing agents, inorganic materials: stainless steel fibers, high-strength amorphous metal fibers, stainless steel foils, steel foils, copper foils and other metal materials; high-molecular polyethylene fibers, high-strength polyarate fibers, para-type all Examples include organic materials such as aromatic polyamide fibers, aramid fibers, PEEK fibers, PEI fibers, PPS fibers, fluororesin fibers, phenol resin fibers, vinylon fibers, polyacetal fibers, and powder materials.
無機系の充填剤、強化剤として、ガラス繊維、ガラス長繊維、石英ガラス繊維等のガラス系材料;PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、グラファイトウィスカ等の炭素系材料;炭化ケイ素繊維、炭化ケイ素連続繊維、炭化ケイ素ウィスカ、炭化ケイ素ウィスカシート等の炭化ケイ素系材料;ボロン繊維といったボロン系材料;Si−Ti−C−O繊維といったSi−Ti−C−O系材料;チタン酸カリウム繊維、チタン酸カリウムウィスカ、チタン酸カリウム系導電性ウィスカ等のチタン酸カリウム系材料;窒化ケイ素ウィスカ、窒化ケイ素ウィスカシート等の窒化ケイ素系材料;硫酸カルシウムウィスカといった硫酸カルシウム系材料を挙げることができる。 As inorganic fillers and reinforcing agents, glass materials such as glass fibers, long glass fibers, and quartz glass fibers; carbon materials such as PAN carbon fibers, pitch carbon fibers, and graphite whiskers; silicon carbide fibers, silicon carbide Silicon carbide materials such as continuous fibers, silicon carbide whiskers, silicon carbide whisker sheets; boron materials such as boron fibers; Si—Ti—C—O materials such as Si—Ti—C—O fibers; potassium titanate fibers, titanium Examples thereof include potassium titanate materials such as potassium acid whisker and potassium titanate conductive whisker; silicon nitride materials such as silicon nitride whisker and silicon nitride whisker sheet; and calcium sulfate materials such as calcium sulfate whisker.
粉系の充填剤、強化剤として、マイカフレーク、マイカ粉、シラスバルーン、シリカ微粉、タルク粉、水酸化アルミニウム粉、水酸化マグネシウム粉末、マグネシウムシリケート粉末、硫酸カルシウム微粉、球状中空ガラス粉、金属化粉、高純度合成シリカ微粉、二硫化タングステン粉末、タングステンカーバイト粉、ジルコニア微粉、ジルコニア系微粉末、部分安定化ジルコニア粉末、アルミナ−ジルコニア複合粉末、複合金属粉末、鉄粉、アルミニウム粉、モリブデン金属粉、タングステン粉、窒化アルミニウム粉末、ナイロン微粒子粉、シリコーン樹脂微粉末、スピネル粉末、アモルファス合金粉末、アルミフレーク、ガラスフレークを挙げることができる。 As powder filler and reinforcing agent, mica flake, mica powder, shirasu balloon, silica fine powder, talc powder, aluminum hydroxide powder, magnesium hydroxide powder, magnesium silicate powder, calcium sulfate fine powder, spherical hollow glass powder, metallization Powder, high purity synthetic silica fine powder, tungsten disulfide powder, tungsten carbide powder, zirconia fine powder, zirconia fine powder, partially stabilized zirconia powder, alumina-zirconia composite powder, composite metal powder, iron powder, aluminum powder, molybdenum metal Examples thereof include powder, tungsten powder, aluminum nitride powder, nylon fine particle powder, silicone resin fine powder, spinel powder, amorphous alloy powder, aluminum flake, and glass flake.
上記の目的を達成するための本発明の発泡成形品は、以上に説明した種々の好ましい形態を含む本発明の射出発泡成形方法によって成形された熱可塑性樹脂製の発泡成形品であって、以下の式(1)、好ましくは以下の式(1’)、更に好ましくは以下の式(1”)を満足していることを特徴とする。 The foam molded article of the present invention for achieving the above object is a foam molded article made of a thermoplastic resin molded by the injection foam molding method of the present invention including the various preferred embodiments described above. The following formula (1), preferably the following formula (1 ′), more preferably the following formula (1 ″) is satisfied.
0.001×(1−ρ0/ρ1)<V1/V0<1.2×(1−ρ0/ρ1) (1)
0.003×(1−ρ0/ρ1)<V1/V0<1.0×(1−ρ0/ρ1) (1’)
0.005×(1−ρ0/ρ1)<V1/V0<0.8×(1−ρ0/ρ1) (1”)
0.001 × (1-ρ 0 / ρ 1 ) <V 1 / V 0 <1.2 × (1-ρ 0 / ρ 1 ) (1)
0.003 × (1-ρ 0 / ρ 1 ) <V 1 / V 0 <1.0 × (1-ρ 0 / ρ 1 ) (1 ′)
0.005 × (1−ρ 0 / ρ 1 ) <V 1 / V 0 <0.8 × (1−ρ 0 / ρ 1 ) (1 ″)
ここで、
V0:発泡成形品の体積
V1:発泡成形品内に存在する気泡の体積合計
ρ0:溶融熱可塑性樹脂の密度(ガス溶解前の溶融熱可塑性樹脂の密度)
ρ1:使用した熱可塑性樹脂の密度(発泡成形品の密度ではない)
である。
here,
V 0 : Volume of the foam molded product V 1 : Total volume of bubbles present in the foam molded product ρ 0 : Density of molten thermoplastic resin (density of molten thermoplastic resin before gas dissolution)
ρ 1 : Density of the thermoplastic resin used (not the density of the foam molded product)
It is.
本発明の発泡成形品は厚肉部と薄肉部とを有し、厚肉部の密度ρthick及び薄肉部の密度ρthinが以下の式(2)、好ましくは以下の式(2’)、更に好ましくは以下の式(2”)を満足していることが望ましい。 The foamed molded article of the present invention has a thick part and a thin part, and the density ρ thick of the thick part and the density ρ thin of the thin part are the following formula (2), preferably the following formula (2 ′), It is more preferable that the following expression (2 ″) is satisfied.
ρthick<0.99×ρthin (2)
ρthick<0.97×ρthin (2’)
ρthick<0.95×ρthin (2”)
ρ thick <0.99 × ρ thin (2)
ρ thick <0.97 × ρ thin (2 ')
ρ thick <0.95 × ρ thin (2 ”)
発泡成形品における厚肉部及び薄肉部の概念は相対的なものであり、厚肉部の厚さは、薄肉部の厚さよりも厚い。一般に、薄肉部を成形すべきキャビティの部分内に位置する溶融熱可塑性樹脂は工程(C)において冷却が開始され、係るキャビティの部分内に位置する熱可塑性樹脂においては発泡が生じないか、生じても僅かである。一方、厚肉部を成形すべきキャビティの部分内に位置する溶融熱可塑性樹脂は工程(D)において冷却が開始され、係るキャビティの部分内に位置する熱可塑性樹脂においては発泡が生じる。従って、発泡成形品において、薄肉部と厚肉部とでは、発泡状態が異なる。例えば、厚さ1mmの薄肉部と、厚さ3mmの厚肉部を有する発泡成形品において、工程(C)及び工程(D)の時間的長さ、圧力を調整することによって、厚さ1mmの薄肉部に発泡を生じさせず、厚さ3mmの厚肉部に発泡を生じさせることが可能であるし、例えば、厚さ3mmの薄肉部と、厚さ6mmの厚肉部を有する発泡成形品において、工程(C)及び工程(D)の時間的長さ、圧力を調整することによって、厚さ3mmの薄肉部に発泡を生じさせず、厚さ6mmの厚肉部に発泡を生じさせることが可能である。 The concept of the thick part and the thin part in the foam molded product is relative, and the thickness of the thick part is larger than the thickness of the thin part. In general, the molten thermoplastic resin located in the cavity portion where the thin-walled portion is to be molded starts cooling in step (C), and the thermoplastic resin located in the cavity portion does not foam or occurs. Even a few. On the other hand, the molten thermoplastic resin positioned in the cavity portion where the thick wall portion is to be molded starts cooling in the step (D), and foaming occurs in the thermoplastic resin positioned in the cavity portion. Therefore, in the foam molded product, the foamed state is different between the thin wall portion and the thick wall portion. For example, in a foam-molded product having a thin part having a thickness of 1 mm and a thick part having a thickness of 3 mm, the time length and pressure of the step (C) and the step (D) are adjusted to adjust the pressure to 1 mm. It is possible to cause foaming to occur in a thick part having a thickness of 3 mm without causing foaming in the thin part. For example, a foam molded product having a thin part having a thickness of 3 mm and a thick part having a thickness of 6 mm In the above, by adjusting the time length and pressure of the step (C) and the step (D), foaming is not caused in the thin portion having a thickness of 3 mm, but foaming is caused in the thick portion having a thickness of 6 mm. Is possible.
本発明の発泡成形品において、厚肉部は、リブ部あるいはボス部から構成されている形態とすることができる。即ち、発泡成形品には偏肉部が存在し、この偏肉部がリブ形状又はボス形状を有する構造とすることができる。そして、リブ部あるいはボス部の付け根部の密度ρbase及び使用した熱可塑性樹脂の密度ρ1が以下の式(3)、好ましくは以下の式(3’)、更に好ましくは以下の式(3”)を満足していることが望ましい。 In the foamed molded article of the present invention, the thick part can be formed from a rib part or a boss part. That is, the foam molded product has an uneven thickness portion, and the uneven thickness portion can have a rib shape or a boss shape. The density ρ base of the base portion of the rib part or the boss part and the density ρ 1 of the thermoplastic resin used are the following formula (3), preferably the following formula (3 ′), more preferably the following formula (3 It is desirable to satisfy “)”.
ρbase<0.99×ρ1 (3)
ρbase<0.97×ρ1 (3’)
ρbase<0.95×ρ1 (3”)
ρ base <0.99 × ρ 1 (3)
ρ base <0.97 × ρ 1 (3 ')
ρ base <0.95 × ρ 1 (3 ”)
更には、以上の種々の好ましい形態を含む本発明の発泡成形品においては、表面から少なくとも20μmの深さの所、好ましくは表面から少なくとも55μmの深さの所までは気泡が存在していないことが望ましい。即ち、本発明の発泡成形品の表面には発泡層が存在せず、表面から20μmの深さの所、あるいは、それよりも深い所に発泡部分が存在することが望ましい。 Furthermore, in the foamed molded article of the present invention including the various preferred forms described above, no bubbles are present at a depth of at least 20 μm from the surface, preferably at a depth of at least 55 μm from the surface. Is desirable. That is, it is desirable that a foamed layer is not present on the surface of the foamed molded article of the present invention, and a foamed portion is present at a depth of 20 μm from the surface or deeper than that.
固定金型部や可動金型部は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、銅合金等の金属材料から作製することができる。また、溶融樹脂射出部の構造は、公知の如何なる形式の溶融樹脂射出部(ゲート構造)とすることもでき、例えば、ダイレクトゲート構造、サイドゲート構造、ジャンプゲート構造、ピンポイントゲート構造、トンネルゲート構造、リングゲート構造、ファンゲート構造、ディスクゲート構造、フラッシュゲート構造、タブゲート構造、フィルムゲート構造を例示することができる。固定金型部における溶融樹脂流路の構造として、スプルーとコールドランナーの組合せ、あるいは又、ホットランナーを挙げることができる。 The fixed mold part and the movable mold part can be made of a metal material such as carbon steel, stainless steel, an aluminum alloy, or a copper alloy. The structure of the molten resin injection part can be any known type of molten resin injection part (gate structure), for example, a direct gate structure, a side gate structure, a jump gate structure, a pinpoint gate structure, a tunnel gate. Examples include a structure, a ring gate structure, a fan gate structure, a disk gate structure, a flash gate structure, a tab gate structure, and a film gate structure. Examples of the structure of the molten resin flow path in the fixed mold part include a combination of a sprue and a cold runner, or a hot runner.
本発明の射出発泡成形方法にあっては、工程(C)においてキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡を抑制し、又は、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂中で発泡したガスをキャビティ内の該溶融熱可塑性樹脂中に再溶解させ、工程(D)においてキャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少に起因したキャビティ内の熱可塑性樹脂における圧力低下によって、熱可塑性樹脂中に溶解していたガスが発泡し、発泡部分が形成される。通常、工程(D)においてキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の冷却・固化は、キャビティを構成する金型面近傍の溶融熱可塑性樹脂の部分から開始する。そして、係る溶融熱可塑性樹脂の部分において発泡が開始する前に、係る溶融熱可塑性樹脂の部分の冷却・固化が開始されるので、本発明の射出発泡成形方法によって得られた発泡成形品、あるいは、本発明の発泡成形品にあっては、表面に発泡セル(気泡)が形成されることが無く、外観が秀麗な発泡成形品を得ることができる。しかも、局所的なヒケや反りの発生を抑制することができる。また、薄肉部と厚肉部とを有する発泡成形品において、薄肉部と厚肉部とでは発泡状態が異なる。従って、薄肉部の強度が低下するといった現象の発生を確実に防ぐことができる。また、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う圧力低下は厚肉部において顕著であり、従って、薄肉部よりも厚肉部において一層、発泡が生じる結果、厚肉部を確実に軽量化することができる。 In the injection foam molding method of the present invention, by applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity in the step (C), the foaming of gas in the molten thermoplastic resin in the cavity is suppressed, or the cavity The gas foamed in the molten thermoplastic resin injected into the inside is re-dissolved in the molten thermoplastic resin in the cavity, and in step (D), the volume is reduced due to cooling and solidification of the thermoplastic resin in the cavity. Due to the pressure drop in the thermoplastic resin in the cavity, the gas dissolved in the thermoplastic resin is foamed to form a foamed portion. Usually, in the step (D), cooling and solidification of the molten thermoplastic resin in the cavity starts from the portion of the molten thermoplastic resin in the vicinity of the mold surface constituting the cavity. And before foaming starts in the molten thermoplastic resin portion, cooling and solidification of the molten thermoplastic resin portion is started, so the foam molded product obtained by the injection foam molding method of the present invention, or In the foamed molded product of the present invention, foamed cells (bubbles) are not formed on the surface, and a foamed molded product having an excellent appearance can be obtained. In addition, local sink marks and warpage can be suppressed. Further, in a foam molded product having a thin part and a thick part, the foamed state is different between the thin part and the thick part. Therefore, it is possible to reliably prevent the occurrence of a phenomenon that the strength of the thin portion is reduced. In addition, the pressure drop due to the cooling and solidification of the thermoplastic resin in the cavity is significant in the thick part, and as a result, foaming occurs more in the thick part than in the thin part. As a result, the thick part is reliably reduced in weight. can do.
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.
実施例1は、本発明の射出発泡成形方法及び発泡成形品に関する。実施例1における金型組立体30(固定金型部と可動金型部とを型締めした後の状態にある)の模式的な断面図を図1に示し、熱可塑性樹脂を可塑化・溶融するための樹脂可塑化・溶融手段である射出用シリンダー10の一部を切り欠いた模式図を図2に示す。また、発泡成形品の模式的な底面図、正面図、右側面図を図3に示す。発泡成形品50は、板状部(薄肉部)51から突出したリブ部(厚肉部)53を有する。発泡成形品50の大きさを、縦×横=100mm×100mmとし、板状部(薄肉部)51の厚さ(t1)を2.0mm、リブ部(厚肉部)53の厚さ(t2)及び高さ(h)を5.0mmとした。尚、参照番号52は、板状部(薄肉部)51の意匠面を示す。
Example 1 relates to an injection foam molding method and a foam molded article of the present invention. A schematic cross-sectional view of the mold assembly 30 (in a state after the fixed mold part and the movable mold part are clamped) in Example 1 is shown in FIG. 1, and the thermoplastic resin is plasticized and melted. FIG. 2 shows a schematic view in which a part of the
実施例1の射出成形装置は、熱可塑性樹脂を可塑化・溶融するための樹脂可塑化・溶融手段である射出用シリンダー10、並びに、金型組立体30を備えている。射出用シリンダー10に配設されたスクリュー12を、限定するものではないが、熱可塑性樹脂を可塑化、溶融すると同時にプランジャの作用も有する形式のインラインスクリュー方式とした。射出用シリンダー10は、具体的には、加熱シリンダー11及びスクリュー12を備えている。このスクリュー12は、減速歯車14を介して油圧モータ15によって回転させられる。加熱シリンダー11には、ガス導入部20が設けられており、図示しないガス源から図示しない配管、このガス導入部20を介して加熱シリンダー11内にガスを導入することができる。尚、図2中、参照番号16はホッパ、参照番号17は射出ラム、参照番号18は射出用油圧シリンダー、参照番号19は射出装置前進後退用シリンダー、参照番号19A,19Bは油圧配管、参照番号19Cは圧力計である。
The injection molding apparatus according to the first embodiment includes an
図1に示すように、金型組立体30は、鋼材から作製された固定金型部31及び可動金型部32から成り、固定金型部31と可動金型部32とを型締めすることによって形成されるキャビティ35、このキャビティ35に開口した溶融樹脂射出部34、及び、この溶融樹脂射出部34と樹脂可塑化・溶融手段である射出用シリンダー10とを結ぶ溶融樹脂流路33を有する。溶融樹脂射出部34は、具体的には、サイドゲート構造を有する。また、溶融樹脂流路33は、具体的には、スプルーとコールドランナーの組合せから成る。固定金型部31は、射出成形装置に備えられた固定金型部取付板(固定プラテン)36に取り付けられている。一方、可動金型部32は、射出成形装置に備えられた可動金型部取付板(可動プラテン)37に取り付けられている。そして、可動金型部取付板(可動プラテン)37は、型締め用油圧シリンダー38A内の油圧ピストン38Bの作動によってタイバー39上を平行移動できる構造となっており、油圧ピストン38Bの作動によって、固定金型部31と可動金型部32とは型締めされ(図1参照)あるいは型開きされる。キャビティ35の形状を、図3に示す発泡成形品が成形できる形状とした。尚、図3の矢印で示す部分は、溶融樹脂射出部34の跡である。また、固定金型部31においては、キャビティ35を構成する金型面の少なくとも一部[実施例1においてはほぼ全部であり、発泡成形品の板状部(薄肉部)51の意匠面52を形成すべき金型面である]は、熱伝導率が13(W・m-1・K-1)以下の入れ子40、具体的にはセラミックス材料、より具体的にはジルコニア(熱伝導率:4.2W・m-1・K-1)から作製された入れ子40が配設されている。
As shown in FIG. 1, the
以下、実施例1の発泡成形方法を説明するが、射出成形装置として、株式会社日本製鋼所製J85−EL−III−MuCelを使用した。また、熱可塑性樹脂として、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製の非晶性熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンH3000)を使用し、ガスとして窒素ガスを使用した。更には、成形条件を、以下の表2に示すとおりとした。このポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Tgは145゜Cである。 Hereinafter, although the foam molding method of Example 1 is demonstrated, Nippon Steel Corporation J85-EL-III-MuCel was used as an injection molding apparatus. Further, a polycarbonate resin (trade name: Iupilon H3000), which is an amorphous thermoplastic resin manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., was used as the thermoplastic resin, and nitrogen gas was used as the gas. Furthermore, the molding conditions were as shown in Table 2 below. This polycarbonate resin has a glass transition temperature Tg of 145 ° C.
[工程−100]
先ず、樹脂可塑化・溶融手段10によって、熱可塑性樹脂を可塑化・溶融し、溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させ、且つ、溶融熱可塑性樹脂を計量した。実施例1にあっては、溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させた後、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂を計量した。具体的には、ホッパ16から加熱シリンダー11とスクリュー12との間に投入された熱可塑性樹脂を、加熱シリンダー11及びスクリュー12によって加熱、可塑化、溶融し、更には、ガス導入部20から導入されたガスを加熱シリンダー11内の溶融熱可塑性樹脂に溶解させた後、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂を計量し、加熱シリンダー11の先端部(ノズルヘッド部13)とスクリュー12の先端部との間に形成された空隙13Aに蓄えた。尚、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂を計量するとき、溶融熱可塑性樹脂の圧力(樹脂計量背圧)を5×106Pa以上とした。また、溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させたとき、ガスは超臨界状態にある。樹脂温度(可塑化・溶融された樹脂の温度)、ガスの溶解条件、ガスの概算溶解量、樹脂計量背圧の値を表2に示すとおりとした。
[Step-100]
First, the thermoplastic resin was plasticized and melted by the resin plasticizing / melting means 10, gas was dissolved in the molten thermoplastic resin, and the molten thermoplastic resin was weighed. In Example 1, after melt | dissolving gas in molten thermoplastic resin, the molten thermoplastic resin in a gas-dissolved state was measured. Specifically, the thermoplastic resin introduced between the
[工程−110]
次に、樹脂可塑化・溶融手段10から、溶融樹脂流路33及び溶融樹脂射出部34を経由して、固定金型部31と可動金型部32とを型締めすることによって形成されたキャビティ35内に、計量された溶融熱可塑性樹脂を射出した。具体的には、樹脂可塑化・溶融手段である射出用シリンダー10を構成するスクリュー12の後端には射出ラム17が取り付けられており、射出ラム17には射出用油圧シリンダー18によって圧力が加えられる。射出用油圧シリンダー18によって射出ラム17に圧力を加えることにより、スクリュー12が前方に押し出され、溶融熱可塑性樹脂に圧力が加わる結果、空隙13Aに蓄えられたガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂は、ノズルヘッド部13から高速にて押し出され、溶融樹脂流路33を経由して溶融樹脂射出部34からキャビティ35へと射出される。尚、射出時金型温度及び射出時間を表2に示すとおりとした。また、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂の射出量は、キャビティ35を未発泡状態の(ガス溶解状態にある)溶融熱可塑性樹脂で完全に充満するに足る量とした。更には、射出完了時においても空隙13Aに溶融熱可塑性樹脂がクッション量として残存する量とした。
[Step-110]
Next, the cavity formed by clamping the fixed
[工程−120]
その後、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることによって、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡を抑制し、又は、キャビティ35内に射出された溶融熱可塑性樹脂中で発泡したガスをキャビティ35内の該溶融熱可塑性樹脂中に再溶解させた。具体的には、保圧操作によって、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えた。即ち、射出用油圧シリンダー18によって射出ラム17に圧力を加えることにより、スクリュー12が前方に押し出され、空隙13Aに残された溶融熱可塑性樹脂に圧力が加わり、係る圧力が、溶融樹脂流路33及び溶融樹脂射出部34内の溶融熱可塑性樹脂を介してキャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に伝えられた。発泡抑制加圧値(保圧圧力)を80MPa、発泡抑制加圧時間(保圧時間)を2.0秒とした。また、金型温度を射出時金型温度とした。
[Step-120]
Thereafter, pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the
[工程−130]
射出開始から2.7秒後に、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止した。具体的には、保圧操作を停止することによって(即ち、射出用油圧シリンダー18によって射出ラム17に圧力を加えることを停止することで)、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止した。そして、キャビティ35内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少に起因したキャビティ35内の熱可塑性樹脂における圧力低下に基づきガスを発泡させた。尚、金型温度を、表2に示す冷却時金型温度とした。
[Step-130]
After 2.7 seconds from the start of injection, the application of pressure to the molten thermoplastic resin in the
[工程−140]
射出開始から62.7秒まで、キャビティ35内の熱可塑性樹脂を冷却・固化させた後、即ち、冷却時間を60秒とし、その後、固定金型部31と可動金型部32を型開きし、発泡成形品を取り出した。冷却中、金型温度を表2に示す冷却時金型温度に保持した。
[Step-140]
After the thermoplastic resin in the
得られた発泡成形品には、ヒケが認められず、秀麗な外観を有していた。また、発泡成形品の体積をV0、発泡成形品内に存在する気泡の体積合計をV1、溶融熱可塑性樹脂の密度をρ0、使用した熱可塑性樹脂の密度をρ1としたとき、V0、V1、ρ0、ρ1の値は、以下の表3のとおりであり、これらの値は式(1)を満足していた。また、板状部(薄肉部)51の一部、リブ部(厚肉部)53の一部を切り出して、リブ部(厚肉部)53の密度ρthick及び板状部(薄肉部)51の密度ρthinを測定した。その結果を表3に示すが、これらの値は式(2)を満足していた。更には、リブ部53の付け根部54の密度ρbaseを測定した。その結果を表3に示すが、この値は式(3)を満足していた。また、得られた発泡成形品を切断して断面観察を行い、発泡状態を調べたところ、発泡成形品の表面から少なくとも20μmの深さの所(具体的には、発泡成形品の表面から平均して55μmの深さの所)まで、気泡が存在していないことが確認できた。
The obtained foamed molded article did not show sink marks and had an excellent appearance. Further, when the volume of the foam molded product is V 0 , the total volume of bubbles existing in the foam molded product is V 1 , the density of the molten thermoplastic resin is ρ 0 , and the density of the thermoplastic resin used is ρ 1 , The values of V 0 , V 1 , ρ 0 , ρ 1 are as shown in Table 3 below, and these values satisfied the formula (1). Further, a part of the plate part (thin part) 51 and a part of the rib part (thick part) 53 are cut out, and the density ρ thick of the rib part (thick part) 53 and the plate part (thin part) 51 are obtained. The density ρ thin was measured. The results are shown in Table 3, and these values satisfied the formula (2). Further, the density ρ base of the
[表3]
V1/V0:0.003
ρ0 :1.34g/cm3
ρ1 :1.43g/cm3
ρthick :1.36g/cm3
ρthin :1.43g/cm3
ρbase :1.34g/cm3
[Table 3]
V 1 / V 0: 0.003
ρ 0 : 1.34 g / cm 3
ρ 1 : 1.43 g / cm 3
ρ thick : 1.36 g / cm 3
ρ thin : 1.43 g / cm 3
ρ base : 1.34 g / cm 3
[比較例1]
比較例1においては、実施例1の[工程−100]と同様の工程において溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させない点、及び、実施例1の[工程−120]と同様の工程における保圧圧力及び保圧時間を変更した点を除き、実施例1の[工程−100]〜[工程−140]と同様の工程を実行した。尚、成形条件を表2に示す。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the gas is not dissolved in the molten thermoplastic resin in the same step as [Step-100] in Example 1, and the holding pressure in the same step as [Step-120] in Example 1 The same steps as [Step-100] to [Step-140] of Example 1 were performed except that the pressure holding time was changed. The molding conditions are shown in Table 2.
得られた成形品(当然のことながら、内部は発泡していない)のリブ部にヒケが生じており、秀麗な表面品質を得ることができなかった。 Sink marks were produced in the rib portion of the obtained molded product (naturally, the inside was not foamed), and excellent surface quality could not be obtained.
[比較例2]
比較例2においては、実施例1の[工程−120]と同様の工程において発泡抑制加圧時間(保圧時間)を0.1秒とした点を除き、実施例1の[工程−100]〜[工程−140]と同様の工程を実行した。尚、成形条件を表2に示す。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, [Step-100] in Example 1 is the same as [Step-120] in Example 1, except that the foaming suppression pressurization time (holding time) is 0.1 second. The same step as in [Step-140] was performed. The molding conditions are shown in Table 2.
得られた発泡成形品にヒケの発生は認められなかったが、あばた状の外観不良、膨れが生じており、秀麗な外観を得ることができなかった。 Although no occurrence of sink marks was observed in the obtained foamed molded product, a fluffy appearance defect and swelling occurred, and an excellent appearance could not be obtained.
実施例2において使用した射出成形装置における熱可塑性樹脂を可塑化・溶融するための樹脂可塑化・溶融手段は加熱シリンダー61及びリザーバ70から構成されている。そして、加熱シリンダー61内で予め熱可塑性樹脂を可塑化・溶融し、かかる溶融熱可塑性樹脂をリザーバ70に移送し、リザーバ70内で溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させ、且つ、溶融熱可塑性樹脂を計量する構成とした。実施例2における樹脂可塑化・溶融手段の模式図を図4に示す。金型組立体は、実施例1において説明した金型組立体と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
The resin plasticizing / melting means for plasticizing / melting the thermoplastic resin in the injection molding apparatus used in Example 2 is composed of a
実施例2にあっては、加熱シリンダー61内にスクリュー62が配設されている。このスクリュー62は、減速歯車64を介して油圧モータ65によって回転させられる。尚、図4中、参照番号66はホッパ、参照番号67は押出用ラム、参照番号68は押出用油圧シリンダー、参照番号69は射出装置前進後退用シリンダー、参照番号69A,69Bは油圧配管、参照番号69Cは圧力計である。
In the second embodiment, a
実施例2においては、実施例1の[工程−100]と同様の工程において、先ず、加熱シリンダー61によって、熱可塑性樹脂を可塑化・溶融する。具体的には、ホッパ66からスクリュー62に投入された熱可塑性樹脂を、加熱シリンダー61、スクリュー62によって加熱、可塑化、溶融する。そして、押出用油圧シリンダー68によって押出用ラム67に圧力を加えることにより、スクリュー62が前方に押し出され、溶融熱可塑性樹脂に圧力が加わる結果、空隙63Aに蓄えられた溶融熱可塑性樹脂はリザーバ70に移送される。射出用油圧シリンダー71によってリザーバ70の体積を制御することで、リザーバ70において溶融熱可塑性樹脂を計量することができる。また、リザーバ70にはガス導入部72が設けられており、図示しないガス源から図示しない配管、このガス導入部72を介してリザーバ70内にガスを導入することができる。更には、リザーバ70の後端には射出用油圧シリンダー71(油圧配管や圧力計等の図示は省略している)が配設されており、射出用油圧シリンダー71の作動によって、リザーバ70に蓄えられたガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂を高速にて押し出し、溶融樹脂流路33を経由して溶融樹脂射出部34からキャビティ35へと射出することができる。
In Example 2, in a step similar to [Step-100] of Example 1, first, the thermoplastic resin is plasticized and melted by the
実施例2においては、実質的に実施例1の[工程−100]〜[工程−140]と同様の工程に基づき、発泡成形品を成形した。尚、実施例2においても、表2に示した実施例1の成形条件と同じ成形条件にて発泡成形品を成形した。ここで、表2における「樹脂温度」は、実施例2においては、リザーバ70内における溶融熱可塑性樹脂の温度を意味する。また、樹脂計量背圧は、射出用油圧シリンダー71によってリザーバ70内に蓄えられたガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂に加えられる圧力を意味する。また、射出用油圧シリンダー71によってリザーバ70内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることにより、係る圧力が、溶融樹脂流路33及び溶融樹脂射出部34内の溶融熱可塑性樹脂を介してキャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に伝わることで、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加え、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡を抑制し、又は、キャビティ35内に射出された溶融熱可塑性樹脂中で発泡したガスをキャビティ35内の該溶融熱可塑性樹脂中に再溶解させた。更には、保圧操作を停止することによって(即ち、射出用油圧シリンダー71によってリザーバ70内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを停止することで)、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止した。得られた発泡成形品には、実施例1と同様に、ヒケが認められず、秀麗な外観を有していた。
In Example 2, a foamed molded article was molded based on substantially the same steps as [Step-100] to [Step-140] of Example 1. In Example 2, a foamed molded product was molded under the same molding conditions as in Example 1 shown in Table 2. Here, “resin temperature” in Table 2 means the temperature of the molten thermoplastic resin in the
実施例3は、実施例1あるいは実施例2の変形である。実施例3においては、実施例1の[工程−130]と同様の工程において、溶融樹脂射出部34内における溶融熱可塑性樹脂の固化によってキャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止する。
The third embodiment is a modification of the first or second embodiment. In Example 3, in the same process as [Step-130] of Example 1, the application of pressure to the molten thermoplastic resin in the
溶融樹脂射出部34内における溶融熱可塑性樹脂を固化させる具体的な方法として、溶融熱可塑性樹脂のキャビティ35内への射出完了後であって射出開始から1秒が経過した後、固定金型部31に配設された加熱手段(具体的にはヒータであるが、図1には図示していない)の一部分(溶融樹脂射出部近傍に配置されたヒータ)を不作動状態とした。これによって、溶融樹脂射出部34内に存在する溶融熱可塑性樹脂の温度を140゜C以下とし、固化させた。
As a specific method for solidifying the molten thermoplastic resin in the molten
この点を除き、実施例3における射出発泡成形方法は、実施例1あるいは実施例2における射出発泡成形方法と同様とすることができるし、実施例3において使用した射出成形装置も実施例1あるいは実施例2において使用した射出成形装置と同様とすることができるので、これらの詳細な説明は省略する。 Except this point, the injection foam molding method in Example 3 can be the same as the injection foam molding method in Example 1 or Example 2, and the injection molding apparatus used in Example 3 is the same as in Example 1 or Example 2. Since it can be the same as that of the injection molding apparatus used in Example 2, these detailed description is abbreviate | omitted.
実施例4も、実施例1あるいは実施例2の変形である。実施例4においては、実施例1の[工程−130]と同様の工程において、溶融樹脂射出部34を機械的に閉鎖することによって、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止する。実施例4において、固定金型部31における溶融樹脂流路をホットランナー80とし、溶融樹脂射出部34をバルブゲート83とし、溶融樹脂射出部34を機械的に閉鎖する具体的な手段をシャットオフピン84とした。溶融樹脂流路(ホットランナー80)、バルブゲート83及びシャットオフピン84の模式図を図5に示す。尚、図5中、参照番号81はランナマニホールド、参照番号82は加熱ヒータ、参照番号85は油圧シリンダーである。油圧シリンダー85の動きによって、シャットオフピン84が溶融樹脂射出部34であるバルブゲート83を開閉する。実施例4にあっては、溶融熱可塑性樹脂のキャビティ35内への射出完了後であって射出開始から2.7秒が経過した後、シャットオフピン84を作動させることによって、溶融樹脂射出部34であるバルブゲート83を機械的に閉鎖した。
The fourth embodiment is also a modification of the first or second embodiment. In Example 4, in the same process as [Process-130] of Example 1, the molten
この点を除き、実施例4における射出発泡成形方法は、実施例1あるいは実施例2における射出発泡成形方法と同様とすることができるし、実施例4において使用した射出成形装置も実施例1あるいは実施例2において使用した射出成形装置と同様とすることができるので、これらの詳細な説明は省略する。 Except for this point, the injection foam molding method in Example 4 can be the same as the injection foam molding method in Example 1 or Example 2, and the injection molding apparatus used in Example 4 is the same as in Example 1 or Example 2. Since it can be the same as that of the injection molding apparatus used in Example 2, these detailed description is abbreviate | omitted.
実施例5も、実施例1あるいは実施例2の変形である。実施例5においては、実施例1の[工程−130]と同様の工程において、溶融樹脂流路33を機械的に閉鎖することによって、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止する。実施例5において、固定金型部31における溶融樹脂流路をホットランナー90とし、溶融樹脂流路(ホットランナー90)を機械的に閉鎖する手段を、バルブゲート93とシャットオフピン94の組合せとした。溶融樹脂流路(ホットランナー90)、バルブゲート93及びシャットオフピン94の模式図を図6に示す。尚、図6中、参照番号91はランナマニホールド、参照番号92は加熱ヒータ、参照番号95は油圧シリンダーである。油圧シリンダー95の動きによって、シャットオフピン94がバルブゲート93を開閉する。実施例5にあっては、溶融熱可塑性樹脂のキャビティ35内への射出完了後であって射出開始から2.7秒が経過した後、シャットオフピン94を作動させることによってバルブゲート93を閉鎖し、以て、溶融樹脂流路(ホットランナー90)を機械的に閉鎖した。
The fifth embodiment is also a modification of the first or second embodiment. In Example 5, in the same process as [Step-130] of Example 1, the molten
この点を除き、実施例5における射出発泡成形方法は、実施例1あるいは実施例2における射出発泡成形方法と同様とすることができるし、実施例5において使用した射出成形装置も実施例1あるいは実施例2において使用した射出成形装置と同様とすることができるので、これらの詳細な説明は省略する。また、実施例5において使用した射出成形装置における溶融樹脂射出部34を、実施例4にて説明したと同様に、バルブゲート83とシャットオフピン84の組合せとすることが、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化時に溶融樹脂流路33内の溶融熱可塑性樹脂を固化させないといった観点から好ましい。
Except this point, the injection foam molding method in Example 5 can be the same as the injection foam molding method in Example 1 or Example 2, and the injection molding apparatus used in Example 5 is the same as in Example 1 or Example 2. Since it can be the same as that of the injection molding apparatus used in Example 2, these detailed description is abbreviate | omitted. Further, the molten
実施例6も、実施例1あるいは実施例2の変形である。実施例6においては、実施例1の[工程−130]と同様の工程において、樹脂可塑化・溶融手段を機械的に閉鎖することによって、キャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止する。実施例6において、図7に模式図を示すように、樹脂可塑化・溶融手段を機械的に閉鎖する手段を、ノズルヘッド部13に配設されたシャットオフバルブ100とした。シャットオフバルブ100は油圧シリンダー101によって前進端及び後進端に位置せしめられ、シャットオフバルブ100が前進端に位置するとき(図7参照)、樹脂可塑化・溶融手段は閉鎖状態となり、シャットオフバルブ100が後進端に位置するとき、樹脂可塑化・溶融手段は開状態となる。実施例6にあっては、溶融熱可塑性樹脂のキャビティ35内への射出完了後であって射出開始から2.7秒が経過した後、油圧シリンダー101の動作によってシャットオフバルブ100を作動させることによって樹脂可塑化・溶融手段を機械的に閉鎖した。
The sixth embodiment is also a modification of the first or second embodiment. In Example 6, in the same process as [Step-130] of Example 1, pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the
この点を除き、実施例6における射出発泡成形方法は、実施例1あるいは実施例2における射出発泡成形方法と同様とすることができるし、実施例6において使用した射出成形装置も実施例1あるいは実施例2において使用した射出成形装置と同様とすることができるので、これらの詳細な説明は省略する。尚、実施例2において説明したように、樹脂可塑化・溶融手段を加熱シリンダー61及びリザーバ70から構成する場合、シャットオフバルブをリザーバ70の先端部に配設すればよい。
Except this point, the injection foam molding method in Example 6 can be the same as the injection foam molding method in Example 1 or Example 2, and the injection molding apparatus used in Example 6 is also the same as in Example 1 or Example 2. Since it can be the same as that of the injection molding apparatus used in Example 2, these detailed description is abbreviate | omitted. As described in the second embodiment, when the resin plasticizing / melting means includes the
実施例7も実施例1あるいは実施例2の変形である。実施例1あるいは実施例2においては、熱可塑性樹脂として非晶性熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂を使用した。一方、実施例7にあっては、熱可塑性樹脂として結晶性熱可塑性樹脂であるポリアセタール樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製、ユピタールF20−03)を使用した。尚、この結晶性熱可塑性樹脂の融点Tmは165゜Cである。 The seventh embodiment is also a modification of the first or second embodiment. In Example 1 or Example 2, a polycarbonate resin, which is an amorphous thermoplastic resin, was used as the thermoplastic resin. On the other hand, in Example 7, polyacetal resin (Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., Iupital F20-03), which is a crystalline thermoplastic resin, was used as the thermoplastic resin. The crystalline thermoplastic resin has a melting point Tm of 165 ° C.
この点を除き、実施例7における射出発泡成形方法は、実施例1あるいは実施例2における射出発泡成形方法と同様とすることができるし、実施例7において使用した射出成形装置も実施例1あるいは実施例2において使用した射出成形装置と同様とすることができるので、これらの詳細な説明は省略する。尚、実施例7における成形条件を表4に示す。また、実施例3〜実施例6を実施例7に適用することができる。 Except this point, the injection foam molding method in Example 7 can be the same as the injection foam molding method in Example 1 or Example 2, and the injection molding apparatus used in Example 7 is the same as in Example 1 or Example 2. Since it can be the same as that of the injection molding apparatus used in Example 2, these detailed description is abbreviate | omitted. The molding conditions in Example 7 are shown in Table 4. In addition, Example 3 to Example 6 can be applied to Example 7.
実施例8も実施例1あるいは実施例2の変形である。実施例1あるいは実施例2においては、ガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出する際のキャビティ35を、大気雰囲気とした。一方、実施例8においては、計量された溶融熱可塑性樹脂をキャビティ35内に射出する前に、予め、キャビティ35内に加圧流体を充填しておいた。ここで、キャビティ35を充填した加圧流体を、圧力5×106Paの窒素ガスとした。尚、キャビティ35は完全な密閉空間とは成り得ないので、キャビティ35内へのガス溶解状態にある溶融熱可塑性樹脂の射出時、パーティング面や突き出し部から殆どの加圧流体は外部に排出され、加圧流体の一部はキャビティ35内に射出された溶融熱可塑性樹脂中に溶解する。
The eighth embodiment is also a modification of the first or second embodiment. In Example 1 or Example 2, the
この点を除き、実施例8における射出発泡成形方法は、実施例1あるいは実施例2における射出発泡成形方法と同様とすることができるし、実施例8において使用した射出成形装置も実施例1あるいは実施例2において使用した射出成形装置と同様とすることができるので、これらの詳細な説明は省略する。尚、実施例8における成形条件は表2に示したと同様とすることができる。また、実施例3〜実施例7を実施例8に適用することができる。 Except for this point, the injection foam molding method in Example 8 can be the same as the injection foam molding method in Example 1 or Example 2, and the injection molding apparatus used in Example 8 is the same as in Example 1 or Example 2. Since it can be the same as that of the injection molding apparatus used in Example 2, these detailed description is abbreviate | omitted. The molding conditions in Example 8 can be the same as those shown in Table 2. In addition, Example 3 to Example 7 can be applied to Example 8.
実施例9も実施例1あるいは実施例2の変形である。実施例9においては、実施例1の[工程−120]と同様の工程において、保圧操作によってキャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えるだけでなく、キャビティ35の体積を減少させることによってもキャビティ35内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加える。具体的には、実施例9にあっては、溶融熱可塑性樹脂のキャビティ35内への射出完了後であって射出開始から0.9秒が経過した後、可動金型部32を固定金型部31側に移動させてキャビティ35の体積を減少させた。具体的には、減少前のキャビティ35の体積を1としたとき、減少後のキャビティ35の体積を0.98とした。
The ninth embodiment is also a modification of the first or second embodiment. In Example 9, in the same process as [Step-120] of Example 1, not only pressure was applied to the molten thermoplastic resin in the
この点を除き、実施例9における射出発泡成形方法は、実施例1あるいは実施例2における射出発泡成形方法と同様とすることができるし、実施例9において使用した射出成形装置も、金型組立体における固定金型部31と可動金型部32が印籠構造を有している点を除き、実施例1あるいは実施例2において使用した射出成形装置と同様とすることができるので、これらの詳細な説明は省略する。
Except this point, the injection foam molding method in Example 9 can be the same as the injection foam molding method in Example 1 or Example 2, and the injection molding apparatus used in Example 9 is also a mold assembly. Since the fixed
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定するものではない。実施例にて説明した金型組立体や射出成形装置の構造、構成、実施例にて使用した熱可塑性樹脂、成形条件等は例示であり、適宜変更することができる。実施例においては、成形品を1個取りとしたが、成形品を多数個取りとすることもできる。実施例においては、リブ部を有する発泡成形品を成形したが、代わりに、ボス部を有する発泡成形品を成形することもできる。そして、この場合には、ボス部の付け根部の密度ρbase及び使用した熱可塑性樹脂の密度ρ1が、先に説明した式(3)、好ましくは以下の式(3’)、更に好ましくは以下の式(3”)を満足していることが望ましい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable Example, this invention is not limited to these Examples. The structure and configuration of the mold assembly and the injection molding apparatus described in the examples, the thermoplastic resin used in the examples, molding conditions, and the like are examples and can be changed as appropriate. In the embodiment, one molded product is obtained, but a large number of molded products can be obtained. In the embodiment, the foam molded product having the rib portion is molded, but instead, the foam molded product having the boss portion can be molded. In this case, the density ρ base of the base portion of the boss portion and the density ρ 1 of the thermoplastic resin used are the above-described formula (3), preferably the following formula (3 ′), more preferably It is desirable that the following expression (3 ″) is satisfied.
10・・・樹脂可塑化・溶融手段(射出用シリンダー)、11・・・加熱シリンダー、12・・・スクリュー、13・・・ノズルヘッド部、13A・・・空隙、14・・・減速歯車、15・・・油圧モータ、16・・・ホッパ、17・・・射出ラム、18・・・射出用油圧シリンダー、19・・・射出装置前進後退用シリンダー、19A,19B・・・油圧配管、19C・・・圧力計、20・・・ガス導入部、30・・・金型組立体、31・・・固定金型部、32・・・可動金型部、33・・・溶融樹脂流路、34・・・溶融樹脂射出部、35・・・キャビティ、36・・・固定金型部取付板(固定プラテン)、37・・・可動金型部取付板(可動プラテン)、38A・・・型締め用油圧シリンダー、38B・・・油圧ピストン38B、39・・・タイバー、40・・・入れ子、50・・・発泡成形品、51・・・板状部(薄肉部)、52・・・意匠面、53・・・リブ部(厚肉部)、54・・・付け根部、61・・・加熱シリンダー、62・・・スクリュー、63A・・・空隙、64・・・減速歯車、65・・・油圧モータ、66・・・ホッパ、67・・・押出用ラム、68・・・押出用油圧シリンダー、69・・・射出装置前進後退用シリンダー、69A,69B・・・油圧配管、69C・・・圧力計、70・・・リザーバ、71・・・射出用油圧シリンダー、72・・・ガス導入部、80,90・・・ホットランナー、81,91・・・ランナマニホールド、82,92・・・加熱ヒータ、83,93・・・バルブゲート、84,94・・・シャットオフピン、85,95・・・油圧シリンダー、100・・・シャットオフバルブ、101・・・油圧シリンダー
DESCRIPTION OF
Claims (6)
(b)固定金型部と可動金型部とから成り、固定金型部と可動金型部とを型締めすることによって形成されるキャビティ、該キャビティに開口した溶融樹脂射出部、及び、該溶融樹脂射出部と樹脂可塑化・溶融手段とを結ぶ溶融樹脂流路を有する金型組立体、
を備えた射出成形装置を用いた射出発泡成形方法であって、
(A)樹脂可塑化・溶融手段によって、熱可塑性樹脂を可塑化・溶融し、溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させ、且つ、溶融熱可塑性樹脂を計量する工程と、
(B)樹脂可塑化・溶融手段から、溶融樹脂流路及び溶融樹脂射出部を経由して、固定金型部と可動金型部とを型締めすることによって形成されたキャビティ内に、該計量された溶融熱可塑性樹脂を射出する工程と、
(C)キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡を抑制し、又は、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂中で発泡したガスをキャビティ内の該溶融熱可塑性樹脂中に再溶解させる工程と、
(D)キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少に起因したキャビティ内の熱可塑性樹脂における圧力低下に基づきガスを発泡させる工程と、
(E)固定金型部と可動金型部を型開きし、発泡成形品を取り出す工程、
を具備しており、
前記工程(C)において、保圧操作によってキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加え、
前記工程(D)において、溶融樹脂射出部内における溶融熱可塑性樹脂の固化によってキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止し、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少に起因したキャビティ内の熱可塑性樹脂における圧力低下に基づきガスを発泡させることを特徴とする射出発泡成形方法。 (A) resin plasticizing / melting means for plasticizing / melting the thermoplastic resin, and
(B) a cavity composed of a fixed mold part and a movable mold part, formed by clamping the fixed mold part and the movable mold part, a molten resin injection part opened in the cavity, and A mold assembly having a molten resin flow path connecting the molten resin injection portion and the resin plasticizing / melting means;
An injection foam molding method using an injection molding apparatus comprising:
(A) a step of plasticizing and melting the thermoplastic resin by a resin plasticizing and melting means, dissolving a gas in the molten thermoplastic resin, and measuring the molten thermoplastic resin;
(B) The measurement is performed in the cavity formed by clamping the fixed mold part and the movable mold part from the resin plasticizing / melting means via the molten resin flow path and the molten resin injection part. Injecting the molten thermoplastic resin made,
(C) The gas foamed in the molten thermoplastic resin injected into the cavity is suppressed by applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity to suppress the foaming of the gas in the molten thermoplastic resin in the cavity. Re-dissolving in the molten thermoplastic resin in the cavity;
(D) a step of foaming a gas based on a pressure drop in the thermoplastic resin in the cavity caused by a volume reduction due to cooling and solidification of the thermoplastic resin in the cavity;
(E) a step of opening the fixed mold part and the movable mold part and taking out the foam molded product;
It has
In the step (C), pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the cavity by a pressure holding operation,
In the step (D), the application of pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity is stopped by the solidification of the molten thermoplastic resin in the molten resin injection part, and the volume decreases due to the cooling and solidification of the thermoplastic resin in the cavity. An injection foam molding method characterized in that a gas is foamed based on a pressure drop in a thermoplastic resin in a cavity caused .
(b)固定金型部と可動金型部とから成り、固定金型部と可動金型部とを型締めすることによって形成されるキャビティ、該キャビティに開口した溶融樹脂射出部、及び、該溶融樹脂射出部と樹脂可塑化・溶融手段とを結ぶ溶融樹脂流路を有する金型組立体、(B) a cavity composed of a fixed mold part and a movable mold part, formed by clamping the fixed mold part and the movable mold part, a molten resin injection part opened in the cavity, and A mold assembly having a molten resin flow path connecting the molten resin injection portion and the resin plasticizing / melting means;
を備えた射出成形装置を用いた射出発泡成形方法であって、An injection foam molding method using an injection molding apparatus comprising:
(A)樹脂可塑化・溶融手段によって、熱可塑性樹脂を可塑化・溶融し、溶融熱可塑性樹脂にガスを溶解させ、且つ、溶融熱可塑性樹脂を計量する工程と、(A) a step of plasticizing and melting the thermoplastic resin by a resin plasticizing and melting means, dissolving a gas in the molten thermoplastic resin, and measuring the molten thermoplastic resin;
(B)樹脂可塑化・溶融手段から、溶融樹脂流路及び溶融樹脂射出部を経由して、固定金型部と可動金型部とを型締めすることによって形成されたキャビティ内に、該計量された溶融熱可塑性樹脂を射出する工程と、(B) The measurement is performed in the cavity formed by clamping the fixed mold part and the movable mold part from the resin plasticizing / melting means via the molten resin flow path and the molten resin injection part. Injecting the molten thermoplastic resin made,
(C)キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂中におけるガスの発泡を抑制し、又は、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂中で発泡したガスをキャビティ内の該溶融熱可塑性樹脂中に再溶解させる工程と、(C) The gas foamed in the molten thermoplastic resin injected into the cavity is suppressed by applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity to suppress the foaming of the gas in the molten thermoplastic resin in the cavity. Re-dissolving in the molten thermoplastic resin in the cavity;
(D)キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少に起因したキャビティ内の熱可塑性樹脂における圧力低下に基づきガスを発泡させる工程と、(D) a step of foaming a gas based on a pressure drop in the thermoplastic resin in the cavity caused by a volume reduction due to cooling and solidification of the thermoplastic resin in the cavity;
(E)固定金型部と可動金型部を型開きし、発泡成形品を取り出す工程、(E) a step of opening the fixed mold part and the movable mold part and taking out the foam molded product;
を具備しており、It has
前記工程(C)において、保圧操作によってキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加え、In the step (C), pressure is applied to the molten thermoplastic resin in the cavity by a pressure holding operation,
前記工程(D)において、樹脂可塑化・溶融手段を機械的に閉鎖することによってキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に圧力を加えることを中止し、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却・固化に伴う体積減少に起因したキャビティ内の熱可塑性樹脂における圧力低下に基づきガスを発泡させることを特徴とする射出発泡成形方法。In the step (D), the resin plasticizing / melting means is mechanically closed to stop applying pressure to the molten thermoplastic resin in the cavity, and the volume accompanying cooling / solidification of the thermoplastic resin in the cavity. An injection foam molding method comprising foaming a gas based on a pressure drop in a thermoplastic resin in a cavity caused by a decrease.
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