JPS581659B2 - 発泡型物の成形法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発泡型物の成形法に係り、更に詳しくは、発泡
型物の発泡倍率を上げ、発泡型物の表面を平滑にする成
形法に係る。

型キャビテイに加熱可塑化された発泡性熱可塑性樹脂を
注入して発泡型物を成形する方法は、ショートショット
法として広く使用されている。

しかし従来のショートショット法では発泡倍率が上りに
くゝ、従って成形品表面の平滑性も得られにくい。

一般にショートショット法では射出速度を速くする、す
なわち射出率を大きくすることが発泡倍率を上げ、成形
品表面を平滑にするために効果がある。

しかし、射出速度を速くするには、高圧射出装置を必要
とし、装置が高価になる欠点がある。

発泡型物の発泡倍率を上げ、平滑表面を得る他の方法と
して、フルショット法を利用した種々の発泡成形法も知
られているが、これらの方法は一般に複雑で装置が高価
になり、成形品デザインに制限がある場合も多いという
欠点がある。

従って、発泡倍率、表面平滑性の改良されたショートシ
ョット法が強く要求されている。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、射
出速度がおそく、即ち低圧射出装置を有する安価な成形
機を用いることができ、成形品の発泡倍率を上げ、成形
品表面を平滑にすることのできるショートショット法を
提供するにある。

本発明は、ガス体で加圧状態に保たれた型キャビテイに
加熱可塑化された発泡性熱可塑性樹脂のみを、或いは加
熱可塑化された非発泡性熱可塑性樹脂、次いで加熱可塑
化された発泡性樹脂を、該型キャビテイを満たすのに不
充分な量注入し、次いで型キャビテイ中の加圧ガス体を
放出させることからなる発泡型物の成形法において、該
樹脂を該型キャビテイ中で暫時圧力下に保持することを
特徴とする発泡型物の成形法である。

本発明法で用い得るガス体は、常温及び型キャビティ内
の加圧状態でガス状であり、発泡型物及び成形装置等に
悪影響を与えない物質であればいかなるものでもよく、
例えば空気、窒素、炭酸ガス等を用いることができる。

本発明法において熱可塑性樹脂として通常の熱可塑性樹
脂が全て使用でき、ポリスチレン、ゴム強化ポリスヂレ
ン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ＡＢＳ樹脂
、ポリメチルメククリレート、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル等が特に有効である。

本発明法において発泡性熱可塑性樹脂として発泡剤を含
有する上記の如き熱可塑性樹脂を使用することができる
。

発泡剤としては物理発泡剤、例えばブタン、ペンタン、
ヘキサン等の脂肪族炭化水素、フレオン１１、フレオン
１１４等のハロゲン化物等が使用でき、また化学発泡剤
、例えばアゾジカルボンアミド、ジニトロペンタメチレ
ンテトラミン等が使用できる。

物理発泡剤と化学発泡剤との混合物でもよく、例えば樹
脂１００重量部に対し、大気圧に於ける沸点２５℃〜６
０℃の物理発泡剤０．７〜６重量部、化学発泡剤０．１
〜０．５重量部より基本的に成る組成物は特に好ましい
。

該発泡性熱可塑性樹脂には、発泡核剤、着色剤等の通常
の添加物を含むことができる。

本発明法において、樹脂を型キャビテイ中で暫時圧力下
に保持するとは、樹脂の注入終了後、型キャビテイ中の
加圧ガス体が全て放出されるまでの時間が長いことを意
味する。

すなわち、通常のガス体放出時間（一般的には５秒以内
）より長時間かけて加圧ガス体を徐々に放出する場合と
、樹脂の注入終了後一定時間の後加圧ガス体を従来法と
同じようにまたは徐々に放出する場合とがある。

ガス体で加圧状態に保たれた型キャビテイに加熱可塑化
された発泡性熱可塑性樹脂を注入すると、注入中に発泡
性熱可塑性樹脂より逃げる発泡ガスの量が減少し、樹脂
の発泡力を保持させつゝ注入できる。

型キャビテイにかけるガス圧力は加熱可塑化された発泡
性熱可塑性樹脂の発泡を抑えるに充分な圧力が必ずしも
必要でなく、発泡ガスが樹脂中を拡散して逃げる速度を
低下させるに必要なガス圧力でも充分効果がある。

発泡性熱可塑性樹脂の型キャビテイへの注入終了後、型
キャビテイ中のガス体を徐々に放出することにより注入
樹脂が発泡する。

すなわち発泡性樹脂が型キャビテイ内で発泡する際、樹
脂が型キャビテイ内を発泡しつゝ移動し、高粘度の樹脂
の移動に合せてガス体を徐々に放出することにより発泡
ガスの逃げを防ぎ、発泡倍率を上げることができる。

ガス体を徐々に放出するとは、通常のガス放出時間（一
般的には５秒以内）より長時間かけて放出することであ
り、好ましい放出時間は成形品デザイン、成形条件等に
より異なるが、一般には５〜６０秒である。

型キャビテイにかけるガス圧力が加熱可塑化された発泡
性熱可塑性樹脂の発泡を抑えるためには不足する圧力の
場合には、型キャビテイに注入される樹脂はガス圧のか
ゝつた状態で徐々に発泡を起す。

ガス加圧下で徐々に発泡を行わせた後、ガス体を放出す
ることにより発泡倍率の高い成形品が得られる。

すなわち型キャビテイをガス体で加圧状態にし、次いで
発泡性熱可塑性樹脂を核型キャビティを満たすに不充分
な量注入し、注入終了後一定時間の後、型キャビティ中
の加圧ガス体を放出することも有効である。

注入終了後、型キャビテイ中の加圧ガス体の放出を開始
するまでの時間は、成形品デザイン、成形条件等により
異なるが一般に３〜６０秒が好ましい。

型キャビテイにかけるガス圧力が弱い程、ガス体放出時
間を長くすることが好ましい。

本発明法により発泡倍率が向上する理由として、発泡性
熱可塑性樹脂が、射出終了後発泡性樹脂の発泡を押えた
状態で型キャビテイを流動し、型キャビティ中に均一に
充填されることが考えられる。

すなわち発泡性樹脂を型キャビテイに均一に注入した後
発泡させると、発泡のため樹脂が移動する距離が減少し
、発泡時の発泡剤の逃げが減少し、発泡倍率が向上する
。

本発明を図により説明する。

第１図は本発明を実施するのに用い得る金型の本発明に
係る部分のみを示した断面図である。

型１及び型２で構成される型キャビテイ３に、導管９、
切換弁８、導管７、導管５を経て、ガス体は通過できる
が樹脂は通過できない細孔６より加圧ガス体を圧入する
。

次いで加熱可塑化された発泡性熱可塑性樹脂をゲート４
より注入し、注入終了後切換弁８を切換え、速度制御弁
１０よりガス体を徐々に放出する。

速度制御弁を調節しガス体放出速度を発泡に適した速度
にする。

又、発泡性熱可塑性樹脂の注入後、一定時間ガス圧をか
けた状態で放置し次いで切換弁８を切換えガス体を放出
する。

型キャビティ３を加圧状態に保つためＯリング１１を型
パーテイング面に設置する。

第２図は２つの円柱状物を成形する金型のパーテイング
面を示したもので、金型１２、型キャビテイ１３、樹脂
の金型への注入口１４を持っている。

金型をゲート１５が上になる様にとりつけて成形する。

型キャビテイ１３には、加圧ガス体を圧入又は放出する
細孔１６がバーディング面上に設けられており、溝１７
よりガス体の出入を行う。

ガス体で加圧状態に保たれた型キャビテイ１３に加熱可
塑化された発泡性樹脂を該型キャビテイを満たすに不充
分な量注入すると、注入された樹脂の一部が自重で下方
へ移動する。

型キャビティに均一に分布された時点で型キャビティ中
の加圧ガス体を放出することにより発泡倍率を向上させ
ることができる。

本発明法においては２種以上の熱可塑性樹脂も同様に使
用できる。

すなわちガス体で加圧状態に保たれた型キャビテイに加
熱可塑化された非発泡性熱可塑性樹脂、次いで発泡性熱
可塑性樹脂を該型キャビティを満たすに不充分な量注入
し、次いで型キャビテイ中の加圧ガス体を徐々に放出す
る成形法とすることができる。

非発泡性樹脂、次いで発泡性樹脂を型キャビテイに注入
すると、非発泡性樹脂の中へ発泡性樹脂が入り込んだ、
いわゆるサンドイツチ構造になる。

本発明法により、すなわち型キャビティ中の加圧ガス体
を徐々に放出すると、発泡性樹脂が徐々に発泡を起し、
発泡ガスにより非発泡性樹脂層を破ることが減り、均一
に発泡を起し、成形品の発泡倍率を向上させる。

実施例 １ ポリスチレン樹脂１００重量部にペンタン３重量部、ア
ゾジカルボンアミド０．１重量部、タルク１重量部を配
合した発泡性熱可塑性樹脂を２００℃で加熱可塑化した
後、１８０ｋｇ／ｃｍ２の射出圧力で第１図に示した形
式の２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×５０ｍｍの金型キャビテ
ィに射出して発泡型物を成形した。

射出に約１１秒要した。金型キャビティの大きさに発泡
する成形品の発泡倍率を測定した。

金型キャビテイをガス体で加圧状態にしないで成形した
場合、本発明法に従って金型キャビテイを空気で９ｋｇ
／ｃｍ２に加圧した状態で発泡性樹脂を射出し、次いで
射出後の空気の放出方法を種々変化させた場合について
発泡倍率を測定して、第１表に示す結果を得た。

第１表に示す如く、金型キャビティの加圧空気を暫時維
持すること、即ち徐々に放出することにより発泡倍率は
著しい増加を示した。

実施例 ２ 第２図に示す形式の金型を使用し、実施例１の場合と同
じ発泡性樹脂を用い、長さ５０ｃｍ、直径５ｃｍの円柱
を成形した。

射出時間は約６秒であった。

金型キャビティの大きさに発泡する成形品の発泡倍率番
測定した。

金型キャビテイを空気で９ｋｇ／ｃｍ２に加圧した状態
で発泡性樹脂を射出し、次いで射出後の空気圧の放出方
法を種々変化させた場合について発泡倍率を測定して、
第２表に示す結果を得た。

空気圧放出を遅らすことにより明らかに発泡倍率は向上
した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するのに用い得る金型の本発明に
係る部分のみを示す断面図であり、第２図は他の例を示
す金型のパーティング面を示す平面図である。 図中、１，２，１２・・・・・・金型、３，１３・・・
・・・型キャビティ、４，１５・・・・・・ゲート、５
，７，９・・・・・・導管、６，１６・・・・・・細孔
、８・・・・・・切換弁、１０・・・・・・速度制御弁
、１１・・・・・・Ｏリング、１４・・・・・・注入口
、１７・・・・・・溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガス体で加圧状態に保たれた型キャビテイに加熱可
   塑化された発泡性熱可塑性樹脂のみを、或いは加熱可塑
   化された非発泡性熱可塑性樹脂、次いで加熱可塑化され
   た発泡性熱可塑性樹脂を、該型キャビテイを満たすのに
   不充分な量注入し、次いで型キャビテイ中の加圧ガス体
   を放出させることからなる発泡型物の成形法において、
   該樹脂を該型キャビテイ中で暫時圧力下に保持すること
   を特徴とする発泡型物の成形法。