JPS583816B2 - ゴウセイジユシハツポウタイノシヤシユツセイケイヨウカナガタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、合成樹脂発泡体を得るだめの射出成形用金
型に関するものである。

さらに詳しくは、発泡性ガスおよび金型にもとすくセル
模様、うず巻模様、金型の跡がなく、平滑でしかもち密
な表面をもつ合成樹脂発泡体を容易に得るための射出成
型用金型に関するものである。

従来、合成樹脂発泡体を得る代表的方法として、いわゆ
るショートショット法とフルショット法とがある。

そして、これらの方法にそれぞれ適合する種々の射出成
型用金型が提案されている。

しかし、どのような場合にも上記のような平滑でち密な
表面をもつ合成樹脂発泡体を容易に得るような金型はま
だ見出されていない。

ここで、ショートショット法とフルショット法について
その要旨を説明すると、前者は、発泡剤を含有する熱可
塑性樹脂をシリンダー内のスクリューで熱可塑化しつい
で金型内のキャビテイーに充てんする際、全空間の数１
０％に相当する体積だけ熱可塑化した発泡性樹脂を充て
んし、その後発泡剤の発泡力によってキャビテイー内の
全空間を充満させ、所望の発泡成型品を得る方法である
。

一方、後者は、特公昭３９−２２２１３号公報に示され
ているように、発泡剤を含有する樹脂を金型キャビテイ
ーの全空間に充満するように射出し、金型の内面に接触
した樹脂の表面層が冷却され射出圧力除去後発泡し得な
い程度表面層が固化された後、コアを後退させ金型キャ
ビテイー内の空間を拡大させて発泡させ、所望の発泡成
型品を得る方法である。

そして、これらの２つの方法において、従来使われてい
る金型によるときは、上記の説明から容易に理解される
ように、ショートショット法では、コアを後退させた跡
が線として成型品表面に残り、また平面状の成型品では
金型の操作機構が比較的容易であるが、複雑な形状の成
型品では上記の機構が非常に複雑とならざるをえない。

また、フルショット法では、成型品の表面に発泡性ガス
にもとずくセル模様やうず巻模様が発生し、平滑でち密
な表面を有する成型品を得ることは不可能である。

そこで、この発明者らは、発泡性ガスおよび金型にもと
ずくセル模様、うず巻模様、金型の跡がなく、平滑でし
かもち密々表面をもつ合成樹脂発泡体を容易に得るため
の射出用金型について検討を重ねた結果、従来のものと
は全く異なる新規な射出成型用金型を見出すに至ったも
のである。

すなわち、この発明は、射出成型用金型の内部に製品用
キャビテイーの他に発泡樹脂放出用キャビテイーが設け
られており、この製品用キャビテイーと発泡樹脂放出用
キャビテイーとは細孔を介して互いに連絡しており、し
かもとの細孔および発泡樹脂放出用キャビテイーの内面
は合成樹脂で被覆されていることを特徴とする合成樹脂
発泡体用射出成型金型である。

この発明においては、金型内部にある製品用キャビテイ
ーと発泡樹脂放出用キャビテイーとが細孔を介して連絡
していることのほか、細孔および発泡樹脂放出用キャビ
テイーの内面が合成樹脂で被覆されていることが必要で
ある。

ここで、被覆用の合成樹脂としては、溶融した樹脂と接
触する際、熱変形を起さないような合成樹脂であればど
のようなものでもよいが、この発明においては、このよ
うな性質をもちしかも強度的にも優れている観点から、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール・
ホルマリン樹脂などの熱硬化樹脂が特に好適である。

この発明では、このような樹脂で細孔および樹脂放出用
キャビテイーの内面を被覆することによって、製品用キ
ャビテイー内に充満された樹脂が樹脂放出用キャビテイ
ーに放出される際、予想外に多量の樹脂量を放出するこ
とができる。

たとえば、発泡倍率１．６倍の平滑な表面をもつ縦１０
０ｍｍ、横２７０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの発泡製品を得る
場合、細孔の内面を特に処理しないで金型基材を切削す
るだけで作った金型では、細孔の大きさが９０ｍｍ２以
上の断面積を必要としたが、この発明のように、細孔お
よび樹脂放出用キャビテイーの内面を前記樹脂で被覆し
だ金型では、細孔の必要最小断面積は３０ｍｍ２の大き
さであった。

このように、この発明によれば、細孔および樹脂放出用
キャビテイーの内面に合成樹脂を被覆することによって
、細孔の断面積が被覆しないものにくらべて３分の１に
縮小することができるようになった。

このことは、製品表面に残る細孔部分の跡がきわめて小
さくなることを意味し、この跡の小さい製品の商品価値
は格段に上ることになるのである。

つぎに、この発明の金型を用いて合成樹脂発泡成型品を
得る方法について第１図を用いて成形の順序にしたがっ
て説明する。

まず金型１に通じる圧気源２よりの弁３を開く。

この際圧気解放弁４は閉じてある。

圧気は、通気孔５、エポキシ樹脂などの合成樹脂７で内
面をおおわれた樹脂放出用キャビテイー６、細孔８を通
じて成型品キャビテイー９に充満する。

図示されていないが金型１は水などで冷却しておく。

このような状態において発泡剤含有樹脂は成形機のノズ
ル１０を通じて製品キャビテイー９の容積にほぼ等しい
容積分だけ未発泡状態で射出される。

この際発泡剤含有の溶融された樹脂は、充満した圧気の
影響により実質的には樹脂放出用キャビテイー６に進入
しない。

射出終了と同時に圧気源２に通じる弁３を閉じ、圧気解
放弁４を開くと製品キャビテイー９内に充満された樹脂
の内層の未冷却樹脂が細孔８を通じ樹脂放出用キャビテ
イー６に放出される。

放出した樹脂は粉砕して再使用可能である。

製品キャビテイー９内の樹脂は冷却固化後取り出されて
製品となる。

以上で一工程が終了する。

なお、この発明は、射出成型可能の全ゆる合成樹脂に適
用することができる。

ポリスチレン、ゴム強化ポリスチレン、アクリロニトリ
ルーブタジエン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン
、高密度および低密度ポリエチレンがその代表的なもの
である。

そして、発泡剤については、加熱することによって分解
し、ガスが発生する公知の有機、無機の発泡剤が使われ
るほか、炭素数３〜８の炭化水素、ハロゲン化炭化水素
も使用することができる。

この発明のすぐれた表面をもつ製品を得るためには、空
気、窒素などの不活性な気体による圧気が用いられる。

この場合の圧力は、発泡剤の種類、量、成形温度などと
の関係で実験的に定められるが、一般にはゲージ圧で０
．２〜５０ｋｇ／ｃｍ２好ましくは０．２〜１０ｋｇ／
ｃｍ２である。

以下、実施例、比較例によってこの発明をさらに説明す
る。

実施例 １ 縦１００ｍｍ，横２７０ｍｍ，厚さ１５ｍｍの製品キャ
ビテイーと容積１ ５ ０ ｃｃ を有する樹脂放出
用キャピテイー２個をもつ第１図に示すような金型を使
用した。

この金型の細孔８および樹脂放出用キャビテイー６の内
面は、厚さ約２ｍｍのエポキシ樹脂で被覆されているも
のを用いた。

この時の細孔８の断面積は３０ｍｍ２である。

使用した圧気はゲージ圧で８ｋｇ／ｃｍ２の空気である
。

使用原料は、ポリスチレン（スタイロン６８３（旭ダウ
■登録商標））４５％、ゴム強化ポリスチレン（スタイ
ロン４９２（旭ダウ■登録商標））５０％とｎ−ペンタ
ン６％含有したポリスチレン５％の混合物である。

この樹脂を２３０℃で製品キャビテイーの容積に等しい
容積分だけ射出した。

射出終了と同時に圧気供給弁３を閉じ、開放弁４を開き
、圧気を開放した。

１分間冷却後金型を開き製品を取り出したところ、表面
が極わめて平滑な、また発泡倍率としては、１．６倍の
製品を得ることが出来た。

また樹脂放出用キャピテイー６はほとんど樹脂で充満さ
れ、表面はシルバーストリークスの多い高度に発泡した
樹脂塊であった。

比較例 １ 実施例１で用いた金型において、細孔８、樹脂放出用キ
ャビテイー６の内面に被覆された合成樹脂層がなく、単
に金型１の基材を削って樹脂放出用キャビテイー６、細
孔８を設けた他は全く同じ構造を有する金型を用いて行
なった。

使用原料、圧気、加工条件なども実施例１と同様の条件
とした。

また樹脂放出用キャビテイー６の容積も同様である。

細孔８の断面積は、まず実施例１と同じく３０ｍｍ２で
行なったが、製品の発泡倍率は１．１倍の低いものしか
得られなかった。

やむを得ず逐次細孔の断面積を大きくした結果実施例１
の場合に比べて３倍の大きさの９０ｍｍ２ではじめて実
施例１と同様の１．６倍の製品が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に基ずく金型の縦断面図である。 １・・・・・・金型、２・・・・・・圧気源、３・・・
・・・弁、４・・・・・・圧気解放弁、５・・・・・・
通気孔、６・・・・・・樹脂放出用キャビテイー、７・
・・・・・合成樹脂層、８・・・・・・細孔、９・・・
・・・成型品キャビテイー、１０・・・・・・ノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 射出成形用金型の内部に製品用キャビテイーの他に
   発泡樹脂放出用キャビテイーが設けられており、この製
   品用キャビテイーと発泡樹脂放出用キャビテイーとは細
   孔を介して互いに連絡しており、しかもとの細孔および
   発泡樹脂放出用キャビテイーの内面は合成樹脂で被覆さ
   れていることを特徴とする合成樹脂発泡体用射出成形金
   型。