JP5321083B2 - Molding method and molding apparatus for foamed resin molded product - Google Patents
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Description
本発明は、発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置に関する。 The present invention relates to a molding method and a molding apparatus for a foamed resin molded product.
発泡樹脂成形品の成形方法として、例えば特許文献1には、成形型内に形成されるキャビティ内に、発泡剤を含有する溶融発泡性樹脂をショートショットの状態で(つまり、キャビティ容積よりも少ない量で)射出により供給すると共に、その成形中に成形型を型開き方向に移動させる(コアバックする)ことによって、キャビティ内の溶融発泡性樹脂を発泡させる成形方法が開示されている。
ところで、キャビティ内に溶融樹脂を射出により供給する場合、例えばその射出供給を複数のゲートを通じて行ったり、成形品に中空部を形成するために成形型にピン等を設けたり、その成形品の形状が複雑であったりしたときには、キャビティ内で溶融樹脂の複数の流れが合流するようになり、その合流により融着したウエルド部分が成形後の樹脂成形品に発生する。 By the way, when the molten resin is supplied into the cavity by injection, for example, the injection supply is performed through a plurality of gates, a pin or the like is provided in the molding die to form a hollow portion in the molded product, or the shape of the molded product Is complicated, a plurality of flows of the molten resin are merged in the cavity, and a weld portion fused by the merge is generated in the molded resin molded product.
ここで本願発明者らは、溶融発泡性樹脂により発泡樹脂成形品を成形するときには、そうしたウエルド部分における発泡セルの径が、他の部分における発泡セルの径よりも大きくなることに気づいた。発泡セルの肥大化は、発泡樹脂成形品の局所的な強度低下を招くという不都合がある。 Here, the inventors of the present application have noticed that when a foamed resin molded product is formed from a melt-foamable resin, the diameter of the foam cell in the weld portion is larger than the diameter of the foam cell in the other portion. The enlargement of the foam cell has a disadvantage that it causes a local strength reduction of the foamed resin molded product.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発泡樹脂成形品の局所的な強度低下を回避することにある。 This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to avoid the local strength fall of a foamed resin molded product.
本願発明者らが検討したところ、ウエルド部分における発泡セルの肥大化は、キャビティ内を流動する溶融発泡性樹脂の流動先端部では圧力が相対的に低く、溶融発泡性樹脂内の発泡剤が発泡し易いことに起因することが判明した。つまり、キャビティ内を流動している最中に、流動先端部では発泡剤の発泡が開始されており、それによって流動先端部同士が衝突するウエルド発生部付近では、その周囲部と比較して、大きく成長した発泡剤が存在するようになる。その状態で、成形型のコアバックを行ったときには、ウエルド発生部における比較的大きく成長した発泡剤が、その周囲部に存在する発泡剤よりも優先的に、樹脂に溶解している他の発泡剤を取り込んで成長するようになり、その結果、ウエルド発生部においては、発泡剤がその周囲に存在する発泡剤よりも大きく成長し、そのことがウエルド部分における発泡セルの肥大化を招くことを見出した。こうした発泡セルの肥大化は、溶融発泡性樹脂をキャビティ内にショートショットの状態で供給した場合には、キャビティ内の圧力が比較的低くなるため、特に顕著になる。 As a result of investigation by the present inventors, the enlargement of the foam cell in the weld portion is that the pressure is relatively low at the flow front of the melt-foamable resin flowing in the cavity, and the foaming agent in the melt-foamable resin is foamed. It has been found that it is caused by the ease of doing this. That is, in the middle of flowing in the cavity, foaming of the foaming agent is started at the flow front part, and in the vicinity of the weld generating part where the flow front parts collide with each other, compared with the surrounding part, There will be a large growing blowing agent. When the core back of the mold is performed in this state, the foaming agent that has grown relatively large in the weld generating part has priority over the foaming agent present in the surrounding part, and other foams dissolved in the resin. As a result, in the weld generating part, the foaming agent grows larger than the foaming agent present around it, which leads to enlargement of the foam cells in the weld part. I found it. Such enlargement of the foam cell becomes particularly remarkable when the melt-foamable resin is supplied into the cavity in a short shot state because the pressure in the cavity becomes relatively low.
そこで本願発明者らは、コアバックを分割して行う点に着目して検討を重ねたところ、ウエルド発生部においてコアバックを行うことに先立って、そのウエルド発生部に隣接する周囲部においてコアバックを開始して、そこにおいて先に、発泡剤を成長させるようにすることで、ウエルド発生部付近において樹脂に溶解している発泡剤が、周囲部における発泡剤の成長時に取り込まれて消費されるようになり、ウエルド発生部のコアバックを開始する時点において発泡剤が余剰に存在している状態を回避し得ることを見出した。このことにより、ウエルド発生部の発泡剤が溶融発泡性樹脂の供給完了時点において既に大きく成長していたとしても、コアバックの際に溶解している発泡剤をさらに取り込んで成長することが抑制され、その結果、ウエルド部分における発泡セルの肥大化が抑制され得る。 Accordingly, the inventors of the present invention have repeatedly studied focusing on the fact that the core back is divided, and prior to performing the core back in the weld generating portion, the core back is formed in the peripheral portion adjacent to the weld generating portion. The foaming agent dissolved in the resin in the vicinity of the weld generating portion is taken in and consumed during the growth of the foaming agent in the surrounding area. Thus, it has been found that a state where excessive foaming agent is present at the time of starting the core back of the weld generating portion can be avoided. As a result, even if the foaming agent in the weld generating part has already grown greatly at the time when the supply of the melt-foamable resin is completed, it is suppressed from further taking in the foaming agent dissolved during the core back. As a result, enlargement of the foam cell in the weld portion can be suppressed.
発泡樹脂成形品の成形方法は、成形型内に区画形成されるキャビティ内に、溶融発泡性樹脂を射出供給する供給工程と、前記成形型を型開き方向に移動させて前記キャビティの容積を増大させることによって、前記キャビティ内の前記溶融発泡性樹脂を発泡させる発泡工程と、前記成形型の移動完了後に、前記溶融発泡性樹脂を固化させて発泡樹脂成形品を成形する成形工程と、を含み、前記成形型には、前記発泡樹脂成形品において前記溶融発泡性樹脂の複数の流れが合流して融着したウエルド部分に対応するウエルド発生部と、当該ウエルド発生部に隣接する周囲部と、がそれぞれ規定されると共に、前記成形型のウエルド発生部と周囲部とは、互いに独立して前記型開き方向に移動することが可能であり、前記発泡工程では、少なくとも前記周囲部の型開き方向への移動を開始した後、所定の遅れ時間経過後に、前記ウエルド発生部の型開き方向への移動を開始する。 The molding method of the foamed resin molded product includes a supply step of injecting and supplying a melt-foamable resin into the cavity formed in the mold, and increasing the volume of the cavity by moving the mold in the mold opening direction. A foaming step of foaming the melt-foamable resin in the cavity, and a molding step of solidifying the melt-foamable resin and molding a foamed resin molded product after the movement of the molding die is completed. The mold includes a weld generating portion corresponding to a weld portion where a plurality of flows of the melt-foamable resin merged and fused in the foamed resin molded product, and a peripheral portion adjacent to the weld generating portion, Are defined, and the weld generating portion and the peripheral portion of the mold can be moved independently of each other in the mold opening direction. After starting the movement in the mold opening direction of the peripheral portion, after a lapse of a predetermined delay time, and starts moving in the mold opening direction of the welding portion.
成形型を型開き方向に移動してキャビティの容積を増大させるコアバックを行うことによって、キャビティ内の溶融発泡性樹脂を発泡させるが、そのコアバックに際しては、ウエルド部分に対応するウエルド発生部に隣接する周囲部のコアバックを先に開始する。このことにより、周囲部において先に発泡剤が成長を開始し、周囲部の発泡剤は、ウエルド発生部付近の樹脂に溶融している他の発泡剤を取り込みながら成長をする。周囲部のコアバックの開始後、所定の遅れ時間が経過した後に、ウエルド発生部のコアバックを開始するが、ウエルド発生部のコアバック開始時点ではウエルド発生部付近の樹脂に溶融している発泡剤がある程度消費されて、余剰には存在していないため、ウエルド発生部における発泡剤が他の発泡剤を取り込んで大幅に成長してしまうことが回避される。その結果、ウエルド発生部において局所的に、発泡剤が大きく成長してしまうことがなく、発泡樹脂成形品のウエルド部分における発泡セルの肥大化が抑制されて、発泡セルが均質化する。 By performing the core back that increases the volume of the cavity by moving the molding die in the mold opening direction, the foamable resin in the cavity is foamed. At the core back, the weld generating portion corresponding to the weld portion is expanded. Start the core back of the adjacent surroundings first. As a result, the foaming agent starts to grow first in the peripheral portion, and the foaming agent in the peripheral portion grows while taking in another foaming agent melted in the resin in the vicinity of the weld generating portion. After a predetermined delay time has elapsed after the start of the core back of the peripheral part, the core back of the weld generating part starts, but at the time of starting the core back of the weld generating part, the foam melted in the resin near the weld generating part Since the agent is consumed to some extent and does not exist excessively, it is avoided that the foaming agent in the weld generating part takes in another foaming agent and grows significantly. As a result, the foaming agent does not grow greatly locally at the weld generating part, and the expansion of the foamed cells in the welded part of the foamed resin molded product is suppressed, and the foamed cells are homogenized.
前記ウエルド発生部の前記型開き方向への移動は、前記周囲部の型開き方向への移動速度以上の速度で行う、としてもよい。 The movement of the weld generating part in the mold opening direction may be performed at a speed equal to or higher than the moving speed of the peripheral part in the mold opening direction.
コアバックによる発泡に際し、型開き速度を比較的遅くしたときには、発泡剤が、その周囲の発泡剤を取り込みながら成長するようになり、各発泡剤が大きいサイズにまで成長し易くなるのに対し、型開き速度を比較的速くしたときには、各々の発泡剤が、他の発泡剤を取り込むことなく成長するようになり、各発泡剤の成長サイズが大きくなりすぎることが抑制される。そこで、ウエルド発生部の型開き方向への移動速度を、周囲部の型開き方向への移動速度以上にして、その移動速度を比較的速くすることにより、ウエルド部分における発泡セルの肥大化が、さらに効果的に抑制される。 In the case of foaming by the core back, when the mold opening speed is relatively slow, the foaming agent grows while taking in the surrounding foaming agent, and each foaming agent easily grows to a large size, When the mold opening speed is relatively high, each foaming agent grows without taking in another foaming agent, and the growth size of each foaming agent is prevented from becoming too large. Therefore, the moving speed in the mold opening direction of the weld generating part is set to be equal to or higher than the moving speed in the mold opening direction of the surrounding part, and by making the moving speed relatively fast, enlargement of the foam cells in the weld part is achieved. Further effectively suppressed.
前記供給工程は、前記キャビティの容積よりも少ない量の前記溶融発泡性樹脂を前記キャビティ内に供給する、としてもよい。 The supplying step may supply an amount of the melt-foamable resin less than the volume of the cavity into the cavity.
溶融発泡性樹脂をショートショット状態で供給する場合、発泡剤の発泡倍率の調整やその設定を容易に行うことが可能になる一方で、前述したように、キャビティ内の圧力が比較的低圧になることで、ウエルド部分において発泡セルが肥大化し易い。これに対し前記の構成では、ウエルド部分における発泡セルの肥大化が抑制されるため、ショートショット状態で溶融発泡性樹脂を供給する成形方法において特に有効である。 When supplying a melt-foamable resin in a short shot state, it is possible to easily adjust and set the foaming ratio of the foaming agent, while the pressure in the cavity is relatively low as described above. As a result, the foamed cells tend to enlarge in the weld portion. On the other hand, in the said structure, since the enlargement of the foam cell in a weld part is suppressed, it is especially effective in the shaping | molding method which supplies molten foamable resin in a short shot state.
発泡樹脂成形品の成形装置は、キャビティを有する成形型と、前記キャビティ内に溶融発泡性樹脂を射出供給する供給手段と、を備え、前記成形型には、当該成形型によって成形される発泡樹脂成形品において前記溶融発泡性樹脂の複数の流れが合流して融着したウエルド部分に対応するウエルド発生部と、当該ウエルド発生部に隣接する周囲部と、がそれぞれ規定され、前記成形型は、型開き方向に移動して前記キャビティの容積を増大させることにより、前記キャビティ内の前記溶融発泡性樹脂を発泡させるように構成され、前記成形型はさらに、前記ウエルド発生部と前記周囲部とが互いに独立して型開き方向に移動することが可能に構成されていると共に、前記型開き方向への移動の際には、少なくとも前記周囲部の移動が開始した後、所定の遅れ時間経過後に、前記ウエルド発生部の移動が開始するように構成されている。 A molding apparatus for a foamed resin molded product includes a molding die having a cavity and a supply means for injecting and supplying a melt-foamable resin into the cavity, and the molding die is a foamed resin molded by the molding die. In the molded product, a weld generating portion corresponding to a weld portion fused by fusion of a plurality of flows of the melt-foamable resin and a peripheral portion adjacent to the weld generating portion are respectively defined, and the mold is By moving in the mold opening direction to increase the volume of the cavity, the molten foamable resin in the cavity is configured to foam, and the mold further includes the weld generating portion and the peripheral portion. It is configured to be able to move in the mold opening direction independently from each other, and at the time of movement in the mold opening direction, at least the movement of the peripheral portion has started. , After a predetermined delay time, the movement of the welding portion is configured to start.
前記ウエルド発生部の型開き方向への移動速度は、前記周囲部の型開き方向への移動速度以上に設定されている、としてもよい。 The moving speed of the weld generating part in the mold opening direction may be set to be higher than the moving speed of the peripheral part in the mold opening direction.
以上説明したように、本発明によると、コアバックに際して、ウエルド発生部に隣接する周囲部のコアバックを先に開始し、その周囲部において先に、ウエルド発生部付近の樹脂に溶融している他の発泡剤を取り込みながら、発泡剤を成長させることで、ウエルド発生部における発泡剤が、他の発泡剤を取り込んで大幅に成長してしまうことが回避されて、ウエルド発生部において局所的に発泡剤が大きく成長してしまうことを防止することができる。その結果、発泡樹脂成形品のウエルド部分における発泡セルの肥大化を抑制することができ、発泡セルの肥大化に起因する、発泡樹脂成形品の局所的な強度低下を回避することができる。 As described above, according to the present invention, at the time of core back, the core back of the peripheral portion adjacent to the weld generating portion is started first, and the peripheral portion is first melted in the resin near the weld generating portion. By growing the foaming agent while incorporating other foaming agents, it is avoided that the foaming agent in the weld generating part grows significantly by incorporating other foaming agent, and locally in the weld generating part. It is possible to prevent the foaming agent from growing greatly. As a result, the enlargement of the foamed cells in the weld portion of the foamed resin molded product can be suppressed, and the local strength reduction of the foamed resin molded product due to the enlargement of the foamed cells can be avoided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
図1は成形装置1の一例を示している。この成形装置1は、成形型4のキャビティ27内に供給した溶融発泡性樹脂70を発泡及び固化することによって、発泡樹脂成形品を成形する。発泡樹脂成形品は、自動車用、建築資材用、家電用、日用雑貨用等の広い用途に用いることができ、その各用途において、当該発泡樹脂成形品は、補強材、断熱材、遮音材、防振材、衝撃吸収材等として用いることが可能である。図2は、そうした発泡樹脂成形品の一例として、自動車用空調装置のダクト部材50を示している。このダクト部材50は半割状であり、一対のダクト部材50を互いに突き合わせることによって全体として筒状のダクトが形成される。こうした空調用のダクトを発泡樹脂成形品によって構成することは、ダクトの管壁が発泡セルによる断熱層により構成されることになるため、高い断熱性が得られる点で有利である。
FIG. 1 shows an example of a molding apparatus 1. The molding apparatus 1 molds a foamed resin molded product by foaming and solidifying the melt-
このダクト部材(発泡樹脂成形品)50についてさらに詳細に説明する。発泡樹脂成形品50は、その幅方向(図2における左手間から右奥の方向)の中央部に、幅方向に直交する長さ方向に延びる、半円形状に膨出した中空状の膨出部51と、その膨出部51の幅方向の両側縁部から両側外方に拡がると共に、その膨出部51に沿って延びる平板部52,52と、を備えて構成される。平板部52には、その厚み方向に貫通すると共に、発泡樹脂成形品50の取付固定等に利用される貫通孔54が適宜の位置に複数、形成されている。このように長さ方向に比較的細長い発泡樹脂成形品50を成形するときには、キャビティ27内への溶融発泡性樹脂70の供給を、長さ方向に間隔を空けて複数の箇所(ゲート)から行う場合がある。図2における符号27aは、そのゲート位置の一例を仮想的に示している。このように複数(ここでは2箇所)のゲート27aのそれぞれから溶融発泡性樹脂をキャビティ27内に射出供給する場合には、その2箇所のゲート27aから流れる溶融発泡性樹脂が、ゲート27a間の略中間位置で合流するようになり(図2における一点鎖線の矢印参照)、そうした合流により融着したウエルド部分55が発泡樹脂成形品50に発生してしまう。また、平板部52の各貫通孔54は、成形型4にピンを設けることによって形成されることになるが、こうした貫通孔54の近傍にも、ピンの両側を迂回して流れる溶融発泡性樹脂が合流して融着するため(図2における一点鎖線の矢印参照)、ウエルド部分55が発生することになる。溶融発泡性樹脂を用いた発泡樹脂成形品50において、こうしたウエルド部分55では発泡セルが肥大化し易く、そのことが発泡樹脂成形品50の局所的な強度低下を招く場合がある。特に貫通孔54は取付固定に利用されるため、その付近には比較的大きい荷重が作用することから、必要な強度を確保することが重要である。ここに開示する成形装置1及び成形方法は、そうした発泡樹脂成形品50の局所的な強度低下を回避し得る。
The duct member (foamed resin molded product) 50 will be described in more detail. The foamed resin molded
前記成形装置1は、図1に示すように、成形型4と、この成形型4のキャビティ27内に溶融発泡性樹脂70を供給する樹脂供給装置7(供給手段)とを備えている。尚、ここに示す成形型4は、理解容易のためにその形状を簡略化して描いており、図2に示す発泡樹脂成形品50の形状とは対応していない。
As shown in FIG. 1, the molding apparatus 1 includes a
成形型4は、固定型21と、この固定型21に対して相対的に、水平方向(図1の左右方向)にスライドして型閉め及び型開きを行う可動型22とを含んで構成されている。固定型21における可動型22側の面には、凹部21aが形成されており、この凹部21aを構成する側面が、キャビティ27を区画形成するキャビティ面27bを構成する。これに対し可動型22は、不図示の駆動機構により、固定型21に対して接近及び離間するよう構成されている。可動型22はまた、固定型21側の面に、その固定型21側に突出すると共に、凹部21a内に嵌入される凸部22aを有しており、この凸部22aを構成する側面が、キャビティ27を区画形成するキャビティ面27bを構成する。成形型4にはまた、図示は省略するが、キャビティ27内に充填された溶融発泡性樹脂70を冷却するための冷却手段が設けられている。冷却手段は、例えば成形型4内に配設された冷媒流路によって構成される。
The molding die 4 includes a fixed
成形型4の型閉めの際には、図示は省略するが、可動型22が固定型21側に移動し、凸部22aが凹部21a内に嵌入されることで型閉めが完了する。これによって、凹部21a及び凸部22aにより、成形型4内にキャビティ27が区画形成される。また、後述の如く成形型4をコアバックさせる際には、凸部22aが凹部21aに嵌入した状態を維持したまま、可動型22が固定型21とは反対側へ移動するようになっている。尚、詳細は後述するが、可動型22は分割構造であり、分割された部位毎に独立して、コアバックを行うことが可能に構成されている。さらに、成形完了後の型開きの際には、凹部21a内に嵌入していた凸部22aがその凹部21a内から外れるまで、可動型22が固定型21とは反対側へ大きく移動する。それによってキャビティ27内で成形された樹脂成形品が取り出し可能になる。
When the
樹脂供給装置7は、溶融発泡性樹脂70を射出する射出成形機5と、固定型21内に設けられかつ射出成形機5より射出された溶融発泡性樹脂70をキャビティ27内に導くための樹脂導入通路6とで構成されている。
The resin supply device 7 includes an
射出成形機5は、円筒状の射出シリンダ41を有している。この射出シリンダ41の前端にはノズル41aが設けられ、このノズル41aが樹脂導入通路6に接続されている。射出シリンダ41の内部には、スクリュー42が回転可能にかつ進退可能に設けられている。このスクリュー42の後端側に、該スクリュー42を駆動するための駆動機構(図示せず)が設けられている。
The
射出シリンダ41の後端部の上部には、樹脂ペレット71を投入するためのホッパー43が接続されており、このホッパー43に投入された樹脂ペレット71は、射出シリンダ41内に供給される。また、射出シリンダ41の周壁部には、複数の加熱ヒーター(図示せず)が射出シリンダ41の前後方向に並ぶように設置されている。そして、ホッパー43から射出シリンダ41内に供給された樹脂ペレット71は、駆動機構によるスクリュー42の回転により射出シリンダ41の前側へ移動しながら、加熱ヒーターによって溶融されるようになっている。
A
射出シリンダ41の前後方向中間部には、射出シリンダ41内に、超臨界流体を注入するための注入ノズル45が接続されている。この注入ノズル45は、窒素や二酸化炭素等のガスを、超臨界流体(臨界圧力及び臨界温度を超えた状態)にして供給する超臨界流体供給装置46に接続されており、この超臨界流体供給装置46により、注入ノズル45から超臨界流体が射出シリンダ41内に注入される。これにより、樹脂ペレット71が溶融してなる溶融樹脂中に超臨界流体が混ぜ合わされかつ溶解されて溶融発泡性樹脂70となり、成形時には超臨界流体が気化することで、溶融発泡性樹脂70が発泡することになる。すなわち、本実施形態では、超臨界流体の性質、つまり液体としての粘度及び溶解力と気体としての激しい分子運動とを併せ持つ性質を利用して超微細発泡成形を行うべく、発泡剤として超臨界流体からなる物理発泡剤を用いている。樹脂ペレット71は、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等からなっている。
An
溶融発泡性樹脂70は、スクリュー42の回転により射出シリンダ41内におけるスクリュー42の前方部分へと押し出される。このとき、その圧力でスクリュー42が後退し、所定距離(射出シリンダ41内におけるスクリュー42の前方部分に、1回の射出に必要な溶融発泡性樹脂70の量が収容されるような距離)だけ後退したときに、スクリュー42の回転が停止する。これにより、射出シリンダ41内におけるスクリュー42の前方部分には、成形型4のキャビティ27内に供給される溶融発泡性樹脂70が収容されることになる。そして、溶融発泡性樹脂70を射出する際には、駆動機構によりスクリュー3が高速で前進するようになっている。これにより、溶融発泡性樹脂70がノズル41aから樹脂導入通路6を介して、成形型4のキャビティ27内に供給されることになる。
The melt-
樹脂導入通路6は、固定型21における可動型22とは反対側の面に開口して、射出成形機5に連通すると共に、その途中において2つに分岐して固定型21における凹部21aの側面(上下方向に延びるキャビティ面27b)において、その上下方向に間隔を空けて開口している。この凹部21aのキャビティ面27bにおける開口が、ゲート27aを構成している。このようにこの成形型4では、図1においては、上下2箇所のゲート27aが設定されており、図示は省略するが、各ゲート27aから放射状に溶融発泡性樹脂が流動することによって、キャビティ28内に溶融発泡性樹脂70が略充填されるようになる。このときに上側のゲート27aから略下向きに流動する溶融発泡性樹脂70と、下側のゲート27aから略上向きに流動する溶融発泡性樹脂70とは、2つのゲート27aの略中間位置で合流(衝突)して融着するようになり、それによって発泡樹脂成形品にはウエルド部分が生じ得る。以下の説明において、発泡樹脂成形品のウエルド部分に対応する成形型4の箇所をウエルド発生部と呼び、そのウエルド発生部に隣接する成形型4の箇所を周囲部と呼ぶ場合がある。
The
そうして、前記成形型4における可動型22は、ウエルド発生部23と、ウエルド発生部以外の部分である本体部24(周囲部を含む)とからなる分割構成とされており、ウエルド発生部23と本体部24とは、互いに独立して型開き方向に移動することが可能に構成されている(図1の矢印参照)。このことにより、ウエルド発生部23と本体部24とは、そのコアバックの開始タイミングを互いに異ならせることが可能であると共に、その型開きの速度(移動速度)も互いに異ならせることが可能に構成されている。尚、図1に概略的に示す成形型4においては、ウエルド発生部23が1箇所のみ設定されているが、成形型4においてウエルド発生部23が複数箇所、設定されるのであれば、その各々のウエルド発生部23を本体部24から分離すればよい。
Thus, the
次に、図3のタイミングチャートを参照しながら、成形装置1を用いて樹脂成形品を成形する方法を説明する。図3に示すように、前の成形サイクルで成形した成形品を、型開きした成形型から取り出した後に、可動型22をスライドさせて成形型4の型閉めを開始する。そうして、図1に示すような成形型4の型閉め状態に至る。
Next, a method of molding a resin molded product using the molding apparatus 1 will be described with reference to the timing chart of FIG. As shown in FIG. 3, after the molded product molded in the previous molding cycle is taken out from the mold that has been opened, the
成形型4の型閉め完了後に、射出成形機5のスクリュー42を高速で前進させて、射出シリンダ41内におけるスクリュー42の前方部分に収容された溶融発泡性樹脂70を射出する。これによって高圧の溶融発泡性樹脂70が2箇所のゲート27aを通じて、成形型4のキャビティ27内に供給される。ここで、溶融発泡性樹脂70の供給量は、キャビティ27の容積よりも少なく設定されており、これによってキャビティ27内は、いわゆるショートショットの状態とされている。こうしたショートショット状態での溶融発泡性樹脂70の供給は、樹脂成形品の発泡倍率を制御する上で有利である。
After the mold closing of the
キャビティ27内に供給された溶融発泡性樹脂70は、図4のP1に示すように、そのキャビティ27内を流動し、ウエルド発生部23において互いに衝突する。このとき、ウエルド発生部23においては、溶融発泡性樹脂70がキャビティ内を流動している最中に、その流動先端部で発泡剤の発泡が開始されていることに起因して、比較的大きく成長した発泡剤が存在するようになる(図4のP2)。
The melt-
溶融発泡性樹脂70の射出供給完了後、所定の遅延時間が経過した後に、成形型4を型開き方向に開くコアバックを開始する。そうしてキャビティ27の容積を増大させながら、溶融発泡性樹脂70を発泡させる。
After completion of the injection supply of the melt-
ここでコアバックは、例えば図5(a)又は(b)に示すように、本体部24のコアバックを先に開始し、その後、所定の遅れ時間が経過した後に、ウエルド発生部23のコアバックを開始する。周囲部を、ウエルド発生部23よりも先にコアバックすることによって、図4のP3に示すように、そこでの発泡剤が、ウエルド発生部23における発泡剤よりも先に成長を開始し、その成長を開始した発泡剤は、ウエルド発生部23付近の他の発泡剤を取り込みながら成長をする(P3における矢印参照)。このことにより、ウエルド発生部23における余剰な発泡剤が無くなる。
Here, for example, as shown in FIG. 5 (a) or (b), the core back starts the core back of the
それに遅れて、ウエルド発生部23のコアバックを開始することによって、ウエルド発生部23の発泡剤は、溶融発泡性樹脂70の供給完了時点で既に大きく成長しているものの、余分な発泡性を取り込んでそれ以上に大幅に大きく成長することがなくなる。その結果、各発泡剤は、ウエルド発生部23において局所的に大きく成長しすぎることがなく、図4のP4に模式的に示すように均質化する。
Slowly thereafter, by starting the core back of the
ここで、ウエルド発生部23及び本体部24の移動速度は、図5(a)に示すように、互いに同じ速度に設定してもよい。また、これとは異なり、図5(b)に示すように、ウエルド発生部23の移動速度を、本体部24の移動速度よりも速くしてもよい。尚、図5(a)、(b)はそれぞれ、ウエルド発生部23及び本体部24についての、時間(横軸)に対する、型閉め状態を原点とした位置(縦軸)の関係を示しており、その傾きがウエルド発生部23及び本体部24の移動速度に相当する。コアバックによる溶融発泡性樹脂70の発泡に際し、型開き速度を比較的遅くしたときには、発泡剤が、その周囲の発泡剤を取り込みながら成長するようになり、各発泡剤が大きいサイズにまで成長し易くなるのに対し、型開き速度を比較的速くしたときには、各々の発泡剤が、他の発泡剤を取り込むことなく成長するようになり、各発泡剤の成長サイズが大きくなりすぎることが抑制されるという特性を有している。そのため、図5(b)に示すように、ウエルド発生部23の移動速度を比較的速い速度に設定したときには、発泡剤の成長を抑制して、ウエルド部分における発泡セルの肥大化をさらに効果的に抑制し得るという利点がある。
Here, the moving speeds of the
また、所定の遅れ時間は、周囲部の発泡剤が、ウエルド発生部付近の他の発泡剤を取り込みながら成長し得る程度の時間を確保できるように設定するのが好ましい。一方で、溶融発泡性樹脂70の温度低下に伴い固化して発泡しなくなるのを回避する上で、コアバックの完了タイミングを大幅に遅くすることは困難である。この点に関して、ウエルド発生部23の移動速度を比較的速い速度に設定することは、コアバックの完了タイミングを大幅に遅くすることなく、コアバックの開始タイミングに係る遅れ時間を比較的長く設定することができる点でも有利である。
Further, the predetermined delay time is preferably set so that the foaming agent in the surrounding area can secure a time that allows the foaming agent to grow while taking in other foaming agents in the vicinity of the weld generating part. On the other hand, it is difficult to significantly delay the completion timing of the core back, in order to avoid solidification and no longer foaming as the temperature of the melt-
尚、可動型22の移動量は、発泡セルの径をどの程度にするかによって予め決められており、こうしたコアバックを行うことは、発泡倍率を制御する上で有効である。
Note that the amount of movement of the
溶融発泡性樹脂70は、キャビティ27内への供給開始から樹脂温度が低下していき、その樹脂温度が固化温度に達すると、固化(硬化)する(尚、固化温度に達するのはコアバック完了後である)。このように溶融発泡性樹脂70が固化すると、発泡は停止して、発泡セル径はそれ以上大きくなることはない。
The resin temperature of the melt-
コアバックの完了後は、図3のタイミングチャートに示すように、所定時間が経過するのを待つ。この間に溶融発泡性樹脂70が完全に固化する。こうして、溶融発泡性樹脂70を用いた発泡樹脂成形品の成形が完了し、その後、可動型22を固定型21とは反対側へ移動させて型開きを行い、成形された発泡樹脂成形品を成形型4から取り出す。そして、この発泡樹脂成形品として不要な部分をカットして、発泡樹脂成形品が完成する。
After completion of the core back, it waits for a predetermined time to elapse as shown in the timing chart of FIG. During this time, the melt-
以上説明したように、この成形装置1は、可動型22を、ウエルド発生部23と本体部24とで分割構成することにより、各部23,24におけるコアバックの開始タイミングを互いに異ならせることが可能に構成されており、それによって、ウエルド発生部23のコアバックの開始タイミングを、その周囲部よりも遅らせるようにしている。このことによって、前述したように、ウエルド発生部付近における発泡剤を、その周囲部における発泡剤の成長によって先に消費しておき、予め大きく成長していることによって他の発泡剤を取り込んで成長し易いウエルド発生部23の発泡剤が、コアバックによって大きく成長してしまうことを抑制している。そうして、発泡樹脂成形品のウエルド部における発泡コアの肥大化が抑制され、その結果、発泡樹脂成形品の局所的な強度低下を回避し得る。
As described above, in this molding apparatus 1, by dividing the
特に溶融発泡性樹脂70をショートショットの状態でキャビティ27内に供給する場合は、ウエルド部における発泡コアの肥大化を招きやすいが、こうした場合においても発泡コアの肥大化が抑制されるため、ショートショットによる溶融発泡性樹脂70の供給やコアバックによって発泡倍率の制御を容易に行い得るという利点が得られ、特に有効である。尚、ショートショットによる溶融発泡性樹脂70の供給は必須ではなく、適宜省略することも可能である。
In particular, when the melt-
尚、ここに開示した技術は、物理発泡剤を用いた成形に限定されるのではなく、化学発泡剤を用いた成形にも適用可能である。 The technology disclosed here is not limited to molding using a physical foaming agent, but can also be applied to molding using a chemical foaming agent.
以上説明したように、本発明は、発泡樹脂成形品の局所的な強度低下を回避することができるから、発泡樹脂成形品の成形装置及び成形方法として有用である。 As described above, the present invention is useful as a molding apparatus and a molding method for a foamed resin molded product because a local strength reduction of the foamed resin molded product can be avoided.
1 成形装置
23 ウエルド発生部
24 本体部(周囲部)
27 キャビティ
4 成形型
7 樹脂供給装置(供給手段)
70 溶融発泡性樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
27
70 Melt foamable resin
Claims (5)
前記成形型を型開き方向に移動させて前記キャビティの容積を増大させることによって、前記キャビティ内の前記溶融発泡性樹脂を発泡させる発泡工程と、
前記成形型の移動完了後に、前記溶融発泡性樹脂を固化させて発泡樹脂成形品を成形する成形工程と、を含み、
前記成形型には、前記発泡樹脂成形品において前記溶融発泡性樹脂の複数の流れが合流して融着したウエルド部分に対応するウエルド発生部と、当該ウエルド発生部に隣接する周囲部と、がそれぞれ規定されると共に、前記成形型のウエルド発生部と周囲部とは、互いに独立して前記型開き方向に移動することが可能であり、
前記発泡工程では、少なくとも前記周囲部の型開き方向への移動を開始した後、所定の遅れ時間経過後に、前記ウエルド発生部の型開き方向への移動を開始する発泡樹脂成形品の成形方法。 A supply step of injecting and supplying a melt-foamable resin into a cavity defined in the mold;
A foaming step of foaming the melt-foamable resin in the cavity by moving the mold in the mold opening direction to increase the volume of the cavity;
A molding step of solidifying the melt-foamable resin and molding a foamed resin molded product after the movement of the mold is completed,
The molding die includes a weld generating portion corresponding to a weld portion where a plurality of flows of the melt-foamable resin merged and fused in the foamed resin molded product, and a peripheral portion adjacent to the weld generating portion. Each is defined, and the weld generating part and the peripheral part of the mold can move in the mold opening direction independently of each other,
In the foaming step, a method for molding a foamed resin molded product, wherein at least a movement of the peripheral portion in the mold opening direction is started and then a movement of the weld generating portion in the mold opening direction is started after a lapse of a predetermined delay time.
前記ウエルド発生部の前記型開き方向への移動は、前記周囲部の型開き方向への移動速度以上の速度で行う発泡樹脂成形品の成形方法。 The molding method according to claim 1,
The method of molding a foamed resin molded product, wherein the movement of the weld generating part in the mold opening direction is performed at a speed equal to or higher than the moving speed of the peripheral part in the mold opening direction.
前記供給工程は、前記キャビティの容積よりも少ない量の前記溶融発泡性樹脂を前記キャビティ内に供給する発泡樹脂成形品の成形方法。 In the molding method according to claim 1 or 2,
The supplying step is a molding method of a foamed resin molded product in which an amount of the molten foamable resin smaller than the volume of the cavity is supplied into the cavity.
前記キャビティ内に溶融発泡性樹脂を射出供給する供給手段と、を備え、
前記成形型には、当該成形型によって成形される発泡樹脂成形品において前記溶融発泡性樹脂の複数の流れが合流して融着したウエルド部分に対応するウエルド発生部と、当該ウエルド発生部に隣接する周囲部と、がそれぞれ規定され、
前記成形型は、型開き方向に移動して前記キャビティの容積を増大させることにより、前記キャビティ内の前記溶融発泡性樹脂を発泡させるように構成され、
前記成形型はさらに、前記ウエルド発生部と前記周囲部とが互いに独立して型開き方向に移動することが可能に構成されていると共に、前記型開き方向への移動の際には、少なくとも前記周囲部の移動が開始した後、所定の遅れ時間経過後に、前記ウエルド発生部の移動が開始するように構成されている発泡樹脂成形品の成形装置。 A mold having a cavity;
A supply means for injecting and supplying the melt-foamable resin into the cavity,
The mold includes a weld generating portion corresponding to a weld portion in which a plurality of flows of the melt-foamable resin are merged and fused in a foamed resin molded product molded by the mold, and adjacent to the weld generating portion. And the surrounding area to be defined,
The mold is configured to foam the melt-foamable resin in the cavity by moving in the mold opening direction and increasing the volume of the cavity.
The mold is further configured so that the weld generating portion and the peripheral portion can move in the mold opening direction independently of each other, and at least when the movement in the mold opening direction is performed, A molding apparatus for a foamed resin molded product, configured to start the movement of the weld generating portion after a predetermined delay time has elapsed after the movement of the surrounding portion has started.
前記ウエルド発生部の型開き方向への移動速度は、前記周囲部の型開き方向への移動速度以上に設定されている発泡樹脂成形品の成形装置。 The molding apparatus according to claim 4, wherein
The apparatus for molding a foamed resin molded product, wherein a moving speed of the weld generating part in the mold opening direction is set to be higher than a moving speed of the peripheral part in the mold opening direction.
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