JPS63281810A - 発泡成形材料の成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は金型キャビティに気体圧をかけた状態で発泡性
樹脂を射出する成形法に関するものである。

従来の技術 従来、低発泡成形の外観向上技術としては１９６６年の
アメリカ特許３，２６８，６３６号で認可され、一般に
カウンタープレッシャー法ト呼ばれている成形法があり
、そのプロセスを第６図〜第９図に示す。

以下、図面を参照しながら上述の成形プロセスについて
説明する。

まず第６回圧おいて、金型を型締めしノズルタッチした
後、金型キャピテイ１内にガススリット２を通じて外部
よシ気体圧３をかける。この気体圧３は溶融樹脂の発泡
圧力よりも高い圧力である。

次に第７図において、発泡性樹脂４を射出する。

この時、キャピテイ内１は気体圧ａに保たれているため
、発泡性樹脂４は未発泡状態を保たれたまま表面のみ冷
却固化され、第８図における充填完了直前忙除圧６をす
ることにより、まだ溶融状態である内部を発泡させ充填
を完了させる。第９図は成形品６の取出し工程である。

このプロセス図を第１４図に示す。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記のようなプロセスでは発泡性樹脂４
の金型キャビティ１への転写性が悪いという問題があっ
た。この理由を第１０図において説明する。

射出された発泡性樹脂４は、キャピテイ内の気体がガス
スリット２やガス用マニホールド８を通じて除圧６され
ると、自らの発泡力によってキャビテイ面７に密着しよ
うとする。しかし、同時に樹脂温度の低下に伴い収縮も
起こる。この発泡による膨張と収縮のバランスは、除圧
６のタイミングや発泡性樹脂４の種類、射出量、型温等
によって大きく異なり、キャビテイ面７の理想的な転写
性を得る成形条件を見い出すのは非常に困難であった。

特にボス、リプ等の凸形状９がある場合には、向かい合
ったキャビテイ面１０にはヒケ１１が発生しやすかった
。

又、除圧６か十分でなかった場合などには、キャビティ
内にガス１２が残り、これもキャビテイ面７の転写性を
阻害する要因となっていた。

この問題を解決するため、カウンタープレッシャー法に
加えて、ニューＳＦ法といわれる別の方法（％公昭５３
−２５３５２）を併用する成形法が開発されている。こ
のプロセスを第１１図〜第１３図に示す。

第１１図において、金型キャビティ１に気体圧３をかけ
た状態で発泡性樹脂４をショートシッット射出する。次
に第１２図においてスプルー１３より高圧気体１４を注
入し、発泡性樹脂４をキャビテイ面７に密着させる。そ
して第１３図において、スプルー１３よシ高圧気体１４
を放出し、その放出後の空間部を発泡層１６とするもの
である。

第１６図はこのニューＳＦ法のプロセス図である。

しかし、この方法であっても第１３図において成形品肉
厚１ｅが薄かったり、スプルー１３からの距離１７が長
すぎたシした場合には、高圧気体１４の圧力が十分に伝
達されず、キャピテイの転写性をよくする十分な解決策
とはなり得ない。

そこで本発明は、成形品形状やゲート位置、成形条件等
より受ける影響を最小に押え、容易にキャビティの転写
性を向上させる成形法を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するための技術的な手段は、金型キャピ
テイに気体圧をかけた状態で溶融した発泡性樹脂を射出
した後、所定のタイミングで金型キャピテイの所定の部
分を加圧し、樹脂を所定のキャビテイ面に押しつけるも
のである。

作　　用 本発明は上記した成形プロセスによって、半溶融状態で
変形可能な樹脂が高圧気体に押されて転写性を良くした
い側のキャビテイ面に押しつけられ冷却されることＫな
る。

この結果、成形品形状や困難な成形条件に左右されるこ
となく、容易に良好なキャピテイ転写性を得ることがで
きる。

実施例 以下、本発明の第一の実施例を図面を参照しながら説明
する。

第１図において、ノズル１８より射出された樹脂はスプ
ルー１３を通って金型キャビティ１に導かれるようにな
っている。金型キャビティ１にはキャビティ内に気体を
注入又は排気のためのガススリット２が設けられており
、これらはガス用マニホールド８で連絡している。又、
良好な転写性を得たい面１９の反対面には高圧気体用ス
リット２０が設けられておりこれらも高圧気体用マニホ
ールド２１で連絡している。以上のように構成された金
型において、以下第１図〜第３図にてその成形プロセス
を説明する。

まず第１図において、型締めしノズルタッチした後ガス
用マニホールド８に溶融樹脂の発泡圧力よりも高い気体
圧をかける。この気体圧はガススリット２を通じて金型
キャピテイ１の圧力を高める。次に第２図において溶融
した発泡性樹脂４を射出する。この時キャビティ内１は
上記気体圧によって、発泡性樹脂４は未発泡状態を保た
れたままキャビテイ面に接した表面のみ冷却され半固化
状態となり、充填完了直前にガス用マニホールド８よシ
除圧することにより、まだ溶融状態である内部を発泡さ
せ充填完了させる。そして第３図において、この直後に
高圧気体用マニホールド２１に高圧気体を注入する。す
ると高圧気体は高圧気体用スリット２０より金型キャピ
テイ内１に注入される。この時、発泡性樹脂４はまだ半
溶融状態のため、この圧力によって樹脂は良好な転写性
を得たい面１９の側に押しつけられ冷却される。この結
果、必要箇所について良好な転写性をもった成形品を得
ることができる。高圧気体は成形品取出し前に除圧され
る。第１６図は本成形法のプロセス図である。

また以上の説明でもわかるように高圧気体用スリット２
０の数と設置箇所は、良好な転写性を得たい面の向かい
合った面に任意に設けることができる。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第４図は第１図と同じ構成となっているが、良好な転写
性を得たい面が２２ａ　、２２ｂの２ケ所あり、各々の
ノズル１８からの距離に大きく差がある場合を示す。こ
のような場合、第６図に示すように発泡性樹脂４を射出
すると、まず２２ａ部が充填した後に２２ｂ部が充填す
ることになる。

したがって樹脂の固化時期が異なることになるが、この
ような場合２２ａ、２２ｂの各々の箇所ごとに区切って
考え、高圧気体用スリット及びその回路も２３ａ、２３
ｂのごとく分けることにより、各々の箇所ごとに充填完
了した直後に高圧気体を注入することにより、良好な転
写性を得ることができる。第１７図に本実施例のプロセ
ス図を示す。

第１７図において、キャビティ気体圧の除圧タイミング
は、本来は充填完了直前２４ａであるが、成形品形状に
より２４ｂのごとく遅れることもある。

また本実施例においては高圧気体用回路は２系統である
が、成形品形状、ゲート位置によって複数の制御をする
場合も同様の効果がある。

次に本発明の第３の実施例について説明する。

第１８図において、ノズル１１８より射出された樹脂は
スプルー１１３を通って金型キャピテイ１０１に導かれ
るようになっている。金型キャピテイ１０１にはキャビ
ティ内に気体を注入又は排気のためのガススリット１ｏ
２が設けられており、これらはガス用マニホールド１０
８で連絡している。又、良好な転写性を得たい面１１９
の反対面には油圧シリンダー１２０が設けられており、
ピストン１２１によってキャビティ溶精を可変できる構
造となっている。１２２はピストン１２１を動作させる
油圧マニホールドである。

以上のように構成された金型において、以下第１８図〜
第２０図において、その成形プロセスを説明する。

まず第１８図において、型締めしノズルタッチした後、
ガス用マニホールド１０８に溶融樹脂の発泡圧力よりも
高い気体圧をかける。この気体圧はガススリット１０２
を通じて金型キャピテイ１０１の圧力を高める。この時
ピストン１２１は後退させた状態としておく。次に第１
９図において、溶融した発泡性樹脂１０４を射出する。

この時キャビティ内１０１は上記気体圧によって、発泡
性樹脂１０４は未発泡状態を保たれたままキャビテイ面
に接した表面のみ冷却され半固化状態となり、充填完了
直前にガス用マニホールド１０８より除圧することによ
り、まだ溶融状態である内部を発泡させ充填完了させる
。そして第２０図において、この直後にピストン１２１
を最終的に得たい成形品形状の位置まで前進させ、キャ
ビティ容積を減少させる。この時、発泡性樹脂１０４は
まだ半溶融状態のため、この動作によって樹脂は圧縮さ
れ、良好な転写性を得たい面１１９の側に押しつけられ
冷却される。この結果、必要箇所について良好な転写性
をもった成形品を得ることができる。

また以上の説明でもわかるように、本成形法はピストン
周辺が圧縮され、良好な転写性を得られる成形法である
ため、ピストン１２１の数と設置場所及び形状は、良好
な転写性を得たい面の向かい合った面又はその付近に任
意に設けることができる。

次に本発明の第４の実施例について説明する。

第２１図は第１８図と同じ構成となっているが、良好な
転写性を得たい面が１２３＆、１２３ｂの２ケ所あり、
各々ノズル１１８からの距離に大きく差がある場合を示
す。このような場合、第２２図に示すように発泡性樹脂
１０４を射出すると、まず１２３＆部が充填した後ｃｃ
１２３ｂ部が充填することＫなる。したがって樹脂の固
化時期が異なることになるが、このような場合、１２３
ａ　、　１２３ｂの各々の箇所ごとに区切って考え、ピ
ストン１２４ａ、１２４ｂとその油圧マニホールド１２
５ａ＃１２６ｂを独立回路とし、各々の箇所ごとに充填
完了した直後にピストンを前進させ、キャビティ容積を
減少さ、せることＫより、良好な転写性を得ることがで
きる。

本実施例においてはピストン動作回路は２系統であるが
、成形品形状、ゲート位置などによって複数の制御をす
る場合も同様の効果がある。

また、キャビティ容積を変化させるためには油圧シリン
ダーを用いる以外にカム等を用いる方法もある。

発明の効果 本発明は金型キャピテイに気体圧をかけた状態で発泡性
樹脂を射出する成形法に於いて、射出完了後にキャビテ
イ面の所定の部分を加圧することにより、キャビテイ面
の所定の部分に樹脂を押しつける成形法であるので、成
形品形状やゲート位置、成形条件等による影響を受けに
クク、容易に必要箇所のキャビティの転写性を向上させ
ることができ、しかも次のような効果も奏する。

すなわち本発明では必要箇所のみ加圧するので、キャビ
ティ全体に高圧を加える場合に比べ平均金型内圧力を小
さくできる。つまり金型、成形機の小型化を図ることが
できる。

また樹脂のキャビテイ面への密着性が良くなるため樹脂
の冷却性も高まり、成形サイクルの短縮も図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における金型の型締め状
態の断面図、第２図はその射出直後の断面図、第３図は
その後高圧気体をスリット部より注入した時の断面図、
第４図は本発明の第２の実施例における金型の型締め状
態の断面図、第６図はその射出直後のショートショット
状態での断面図、第６図は従来のカウンタープレッシャ
ー法における型締め状態の断面図、以下同様に第７図は
態をより詳細に描いた断面図、第１１図はニューＳＦ法
における射出時の断面図、第１２図はノズルより高圧気
体を注入した状態の同断面図、第１３図はその高圧気体
を放出し、空間部が発泡した状態を示す同断面図、第１
４図はカウンタープレッシャー法のプロセス図、第１５
にニューＳＦ法のプロセス図、第１６図は本発明の第一
の実施例におけるプロセス図、第１７図は本発明の第二
の実施例におけるプロセス図、第１８図は本発明の第３
の実施例における金型の型締め状態の断面図、第１９図
はその射出直後の断面図、第２０図はその後シリンダを
前進させ、キャビティ容積を圧縮した時の断面図、第２
１図は本発明の第４の実施例における金型の型締め状態
の断面図、第２２図はその射出直後のショートショット
状態での断面図である。 １．１０１・・・・・・金型キャピテイ、１４・・・・
・・高圧気体、１２０・・・・・・油圧シリンダー、１
２１・・・・・・ピストン。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１”
−−＜シミ！１１ν・（°ブ１イ クー・−乃゛ズスリ・ン卜 ｇ−一一ブス吊マニホールに 第　　１　　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１３−スフ°ルー１８−−−）でル ＋９−−一艮ｆ多ｔｊｌ桃９シｂ１ ２０−−−謂Ｌ７ＥシＬ体不スリＪ ２ｆ−一−ゲ　　　マＳ大−ルに ご　　２１ 第２図 ４−茫うと社士池 第３図 第４図 馬、！’Ｚｈ−帖鈎転写槻ｔｈ４各局西２３ｚ、ｚ３ｂ
−−−Ｓ７ｉ′Ｌ俸浄スリ・バ第５図 第６図　　　　１−４７″式°フイ 第　　７　　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　
４−−一宛第生一す月１第９図　　　　６・−成暦品 第１１図 第１２図　　　　　　　１４−高■俸 第１４図 ｔＪＳ２１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型キャビティに、発泡性樹脂の発泡を抑止可能
   な圧力の気体圧をかけた状態で、溶融した発泡性樹脂を
   射出し、その後気体圧を大気圧まで下げ内部の溶融樹脂
   を発泡させると共に、所定のタイミングで金型キャビテ
   ィの所定の部分を加圧し、完全固化前の樹脂をキャビテ
   ィ面の所定の部分に押しつけることを特徴とする発泡成
   形材料の成形法。
2. （２）金型キャビティへの加圧は、高圧気体を注入する
   ことにより行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の発泡成形材料の成形法。
3. （３）金型キャビティへの加圧は、金型キャビティの所
   定の部分の容積を機械的に減少させることにより行うこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の発泡成形材
   料の成形法。