JPH0249616B2

JPH0249616B2 -

Info

Publication number: JPH0249616B2
Application number: JP58028341A
Authority: JP
Inventors: Kenjiro Hashimoto
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1983-02-21
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1990-10-30
Also published as: JPS59152826A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は発泡成形品の射出成形方法、特に薄肉
で、表面平滑な発泡成形品を得るための合成樹脂
発泡成形品の射出成形方法に関する。（従来の技術）合成樹脂発泡成形品の射出成形において一般的
に知られている方法として、６mm以上の厚肉成形
品では発泡剤を含有した溶融樹脂を金型キヤビテ
イに射出する前記金型キヤビテイ内を８Kg／cm²〜
30Kg／cm²に空気又は窒素ガス等を用いて加圧し、
一定以上の圧力を保持してから該樹脂を射出する
ことによつて表面が平滑な成形品を得る方法と
か、米国特許第3044118号明細書に開示されてい
る如く金型キヤビテイ全体を樹脂の融点又は熱変
形温度以上に金型内に埋設されたパイプに熱媒油
あるいは蒸気を通すことによつて温度を上げ、し
かる後、発泡剤入りの溶融樹脂を射出し、射出
後、冷却水又は炭酸ガス等の冷媒で成形物を冷却
固化して取り出す方法がある。しかし前者の方法は溶融樹脂が金型内に入つて
から減圧することによつて発泡することから樹脂
がキヤビテイ内で冷却され、充分、発泡すること
ができず、発砲倍率が1.2以下に制約されるのみ
ならず、成形品の厚みが５mm以下の薄い部分は樹
脂が冷却されて、もはや発泡することが出来ず、
ヒケたり、そつたりする欠点があり、一方、後者
の方法はサイクルタイムが10分以上の長期にな
り、実用性、経済性に欠け、エネルギー使用を大
きく、かつ、モールドに急激な熱サイクルを加え
ることは金型にクラツク等を生じさせ、工業化に
問題があつて、何れも充分な方法というには至つ
ていない。一方、上記後者の方法を改善するものとしてそ
の後、更に米国特許第4201742号（特開昭56−
2733号公報参照）が堤案され、同明細書に開示さ
れている。この方法は金型キヤビテイの樹脂と接する表面
層のごく薄い層のみ蒸気を金型キヤビテイ内に直
接吹き込んで短時間に温度を上げることを特徴と
しているが、しかしこの場合も蒸気そのものがモ
ールドを腐蝕させることとなつて実用化に難点が
残る。（発明が解決しようとする課題）本発明は従来の上記各方法の諸欠陥に対応し、
それら欠陥を克服すべく鋭意検討の結果、到達さ
れたものである。即ち、本発明は金型キヤビテイを射出前に加圧
し一定以上の圧力を保持する方法として空気又は
窒素ガスをあらかじめ所要温度に予熱してからモ
ールドキヤビテイ内に送り込むことによつて樹脂
がモールド表面によつて急激に冷却されるのを妨
ぐと共に所容の射出率を確保することによつて表
面平滑でかつ肉厚の薄い、例えば５mm以下、３mm
位でも充分に発泡し、しかも従来の発泡倍率を高
めることを目的とするものである。（課題を解決するための手段）しかして、上記目的に適合する本発明の特徴と
するところは前記発泡成形品の射出成形におい
て、金型キヤビテイ内にあらかじめ50〜250℃好
ましくは200〜250℃に予熱した熱気を供給した
後、熱可塑化された未発泡樹脂を射出率800c.c.／
秒以上の速度で射出し、樹脂の射出完了後、前記
熱気をキヤビテイより排出し、必要に応じ該熱気
を回収して再使用を図る点にある。本発明方法に使用される熱可塑性樹脂としては
ポリスチレン、スチレンーアクリロニトリルーブ
タジエン共重合体、スチレンーアクリロニトリル
共重合体、改質ポリフエニレンオキサイド（スチ
レングラフト又はスチレンブレンドポリフエニレ
ンオキサイド樹脂）、ポリカーボネート樹脂、ナ
イロン樹脂、アクリロニトリルーエチレンプロピ
レンーブタジエン共重合体、イオン架橋ポレエチ
レン等の樹脂が好適であるが、一般に熱可塑性樹
脂であれば適用可能である。本発明に使用される発泡剤としては重炭酸ナト
リウムと有機酸塩の組合わせ、Ｎ−ニトロソ基、
ジアゾ基、アゾ基、ヒドラゾ基をもつた有機化合
物、例えばアゾジカーボンアミド、ジニトロソペ
ンタメチレンテトラミン、Ｐ，P′ーオキシービス
（ベンゼンスルホニル）ヒドラジド等が挙げられ、
就中、アゾジカーボンアミドは最も好ましく、実
用的である。この発泡剤の前記樹脂に対する添加量は、0.1
％〜１％（重量％）、好ましくは0.3〜0.6％（重
量％）である。（作用）しかして、本発明方法によれば一般に低圧法に
よる発泡射出成形では発泡剤の混入された溶融樹
脂が射出時、溶融樹脂から出てくるガスが金型キ
ヤビテイ面の表面に残り、渦巻き状の流れ模様が
成形品に出来るため、これが成形品の２次加工に
多大な労力と費用を必要とする欠点を有していた
がこれを改善し、表面が平滑で、２次加工を必要
としないのみならず、薄肉の発泡成形品でも充分
な発泡倍率を確保したものを得ることができる。（実施例）以下、引続き本発明方法の具体的な実施態様を
添付図面に従つて説明する。第１図は本発明射出成形に使用する装置の概要
図であり、第２図は金型キヤビテイ内への加熱ガ
ス体供給手段の概要図である。第１図において、ホツパー２より供給された発
泡剤混入樹脂はエクストルーダ１内で未発泡のま
ま圧送され、チエツクバルブ３を介して樹脂室４
に供給される。樹脂室４はシリンダーの一部とな
り、アキユムレータ５との間に受圧部Ａ，Ｂをロ
ツド６で連結したピストンが装入されてインジエ
クシヨンマシンを構成しており、油圧ユニツトに
連通口７を介して連通させることによつて樹脂室
４のシリンダー受圧面Ａ面積とアキユムレータ５
のシリンダー受圧面Ｂ面積との関係をＡ＜Ｂにす
ることによつて小さな力で大きな射出圧が得ら
れ、チエツクバルブ８を経て樹脂室４内の樹脂を
金型モールド９の金型キヤビテイ１０内へ射出す
る。なお、樹脂室４の受圧面Ａ面積とアキユムレ
ータ５の受圧面Ｂ面積の関係は好ましくはＢ／Ａ
≧４である。又、アキユムレータ５の応答を敏速にするため
窒素とオイルの混合体を使用することによつて射
出率をより大きくすることができる。しかして、上記のような射出成形装置において
第２図は本発明の特徴をなす金型キヤビテイ１０
内へ加熱ガス体、即ち熱気を供給するための機構
の一例を示し、雄型９ａ，雌型９ｂによつて金型
キヤビテイ１０が構成されるモールド９の前記キ
ヤビテイ１０上下に連通して配管１１が循環回路
をなして配設されており、上部はＯリング１３を
備えた出口側細孔１２、下部はＯリング１５を備
えた入口側細孔１４となり、両細孔１２，１４間
の配管途中にソレノイドバルブ１６、吸引ポンプ
１７、ソレノイドバルブ１８、保温カバー付蓄圧
タンク１９と、更に入口側に通ずるソレノイドバ
ルブ２０が順次設けられ、ソレノイドバルブ２０
と入口側細孔１４との間に保温カバー２２によつ
て保温されてヒーター２１が配されている。配管
は通常銅パイプからなり、この配管をとりまいて
前記ヒーター２１が装設され、通過する空気又は
窒素ガス等のガス体を加熱し、キヤビテイ１０内
へ供給し得るように作られている。なお、蓄圧タンク１９には適宜、ソレノイドバ
ルブ２４を備えた分岐管２３があり、通常は上記
循環回路に当初、加熱ガス体を供給するが、必要
に応じ、ガス体を補給することもある。そして、この熱気供給機構によつて前記射出成
形装置で発泡剤の混入された溶融樹脂が樹脂室４
より金型キヤビテイ１０内へ射出される直前に該
キヤビテイ１０内へ熱気が供給される。即ち、前記蓄圧タンク１９にコンプレツサー又
は窒素ボンベから供給されたガスは、ソレノイド
バルブ２０の開閉によつて供給又は遮断され、供
給時、配管１１に巻いたヒーター２１により通過
途中で加熱され入口側細孔１４を通つて金型キヤ
ビテイ１０内へ入る。その時、出口側細孔１２側のソレノイドバルブ
１６は閉となり、キヤビテイ１０内で加圧が行わ
れる。この場合、加圧する温度はヒーター２１の長さ
とヒーター容量によつて調整される。又、加圧されたガスの温度は樹脂の種類によつ
て異なり必ずしも一定ではないが、一般的には50
℃〜250℃であり、特に樹脂の溶融温度付近の200
℃〜250℃が最も好適である。それ以上高くする
とサイクルタイムが長くなり、低ければ効果が少
なくなる。更に加圧する圧力は、使用する発泡剤の種類と
濃度によつて異なるが、通常５Kg／cm²〜20Kg／
cm²、好ましくは12Kg／cm²〜18Kg／cm²である。一方、発泡剤の混入された溶融樹脂が射出完了
直前から射出完了後、数秒以内に供給された熱気
は回収工程に移されるが、これは出口側のソレノ
イドバルブ１６を開となし吸引ポンプ１７で金型
キヤビテイ１０内の圧力を大気圧に戻すことによ
つて行われ、熱気は保温カバー付きの蓄熱ポンプ
１９に戻される。しかし、上記熱気の供給においても、これのみ
では本発明の意図する薄肉成形で表面平滑な成形
品を得ることは充分でない。従つて、そのため射
出率を考慮することが必要となる。前記熱気の供給されたキヤビテイに射出される
樹脂に必要な射出率については射出率が少ない
と、樹脂の冷却が実質的に促進され、表面が荒
れ、発泡力も失う傾向となる。そこで、射出率は800c.c.／秒以上とすることが
肝要である。この射出率は前記射出成形装置によつて適宜、
エクストルーダ１内のスクリユー押出圧、インジ
エクシヨンの押出圧力によつて調整し得ることは
一般の射出成形と同様であり、容易に理解するこ
とができるであろう。かくして前記熱気の供給と、射出率の選定によ
つて、所期の薄肉成形品を得ることができる。次に上記装置を用いた本発明の実施例を揚げ
る。実施例１アゾ、ヂ、カーボンアミドを0.5重量％配合し
た比重1.1の変性ポリフエニレンオキサイド（ノ
リル樹脂）を第１図の装置を用いて両シリンダー
の温度280℃で射出成形した。このときまず金型
キヤビテイ内を第２図の機構により250℃の空気
を通してガス圧15Kg／cm²とした後、それぞれ1500
c.c.／秒、500c.c.／秒（比較例１）の射出率で射出
を行い、次いで前記加熱空気を回収して成形を終
了した。得られた成形品は厚さ６mmであつた。尚、比較
のため金型キヤビテイに前記の如き熱気を通さず
に射出率1500c.c.／秒で射出成形して厚さ６mmの成
形品を得た。（比較例２）これら各成形品の表面粗度（Rmax（μ））と発
泡倍率の結果を第１表に示す。

【表】アゾ、ヂ、カーボンアミドを0.5重量％配合し
たアクリロニトリルーブタジエンースチレン樹脂
を第１図の装置を用いて両シリンダーの温度200
℃で射出成形した。このとき金型キヤビテイ内を
第２表に示す種々の温度の熱気（空気）を通すと
同時にガス圧を保持した後、それぞれの射出率で
射出を行い、次いで加熱空気を回収して厚さ３mm
の成形品を得た。得られた成形品につき表面粗度
（Rmax（μ））と発泡倍率等の結果を示すと夫々
第２表の通りであつた。

【表】上記各表の結果より、射出率が800c.c.／秒以上
になると表面粗度が上昇し、更に射出率が1200
c.c.／秒以上なると発泡倍率も上がり、その時の熱
気のガス圧15Kg／cm²以上となつて表面粗度が一層
良くなつて熱気温度も樹脂成形温度、すなわち溶
融温度近くが一層良好であることが分かる。（発明の効果）以上のように本発明方法は射出成形時において
温度50〜250℃の熱気を供給すると共に可塑化合
成樹脂を射出率800c.c.／秒以上で射出することに
より従来の射出成形における成形品の表面の荒れ
をなくし平滑性を確保すると共に、従来、困難視
されていた薄肉成形品の平滑性、発泡倍率を向上
させ、頗る良質の成形品を成形し得る顕著な効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に使用する射出成形
装置の概要図、第２図は前記装置の金型キヤビテ
イに供給する熱気の供給、回収系統を示す概要図
である。

Claims

【特許請求の範囲】１発泡剤を含有した熱可塑化された未発泡の合
成樹脂を金型キヤビテイ内に射出し発泡成形品を
成形するにあたり、金型キヤビテイ内に50℃〜
250℃の熱気を供給した後、前記熱可塑化された
未発泡の合成樹脂を射出率800c.c.／秒以上の速度
で射出し、該樹脂の射出完了後、前記熱気を金型
キヤビテイより排出することを特徴とする発泡成
形品の射出成形方法。２金型キヤビテイより排出された熱気を回収す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
発泡成形品の射出成形方法。