(57)【要約】【課題】樹脂発泡成形体の全周の表面にスキン層を形成することができ、樹脂発泡成形体の機械的強度を向上させることができる樹脂発泡成形体の製造装置及び製造方法を提供すること。【解決手段】製造装置１は、キャビティ形成凹部２１を設けた第１型部２とキャビティ形成凸部３１を設けた第２型部３とを用い、キャビティ４１内に溶融樹脂６０を充填してスキン層６１を形成し、第２型部３を可動させて、スキン層６１に対する内側部分に発泡層６２を形成する。キャビティ形成凹部２１において可動方向Ｄに平行に形成した内側面２１１と、キャビティ形成凸部３１において可動方向Ｄに平行に形成した外側面３１１との間には、溶融樹脂６０を充填するための充填用隙間４２がキャビティ４１Ａと連通して形成されている。製造装置１は、溶融樹脂６０をキャビティ４１Ａ内及び充填用隙間４２に充填した後、第１型部２に対して第２型部３を離隔方向Ｒに可動させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１型部と、該第１型部に対して相対的に可動する第２型部とを備え、該第２型部と上記第１型部との間に形成したキャビティ内に、化学発泡剤を熱可塑性樹脂に混練してなる溶融樹脂を充填し、上記第１型部と上記第２型部とを上記キャビティの容積が拡大する離隔方向に相対的に可動させて、樹脂発泡成形体を製造する装置において、
上記第２型部は、上記第１型部に設けたキャビティ形成凹部内に配置するキャビティ形成凸部を設けてなり、
上記キャビティ形成凹部において上記第１型部と上記第２型部との可動方向に平行に形成した内側面と、上記キャビティ形成凸部において上記可動方向に平行に形成した外側面との間には、上記溶融樹脂を充填するための充填用隙間が上記キャビティと連通して形成されており、
上記溶融樹脂を上記キャビティ内に充填すると共に上記充填用隙間に充填した後、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるよう構成したことを特徴とする樹脂発泡成形体の製造装置。
【請求項２】
請求項１において、上記キャビティ及び上記充填用隙間の全体への上記溶融樹脂の充填を行って、該溶融樹脂を半硬化させて未発泡のスキン層を形成した後、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させ、上記スキン層に対する内側部分に上記溶融樹脂を発泡させた発泡層を形成して、上記樹脂発泡成形体を製造するよう構成したことを特徴とする樹脂発泡成形体の製造装置。
【請求項３】
請求項２において、上記第１型部において上記キャビティ形成凹部を形成する型壁部の開口先端部の全周には、該開口先端部と上記第２型部における上記外側面との間を閉塞する閉塞型部が設けてあり、
上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるときには、上記第２型部における上記外周面が上記閉塞型部における内周面と摺動することにより、上記充填用隙間を形成した状態を維持して、上記キャビティの容積を拡大させるよう構成したことを特徴とする樹脂発泡成形体の製造装置。
【請求項４】
請求項３において、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させたときには、上記第２型部における先端面と上記閉塞型部における内側端面とを一致させることにより、
上記樹脂発泡成形体の全周の表面に上記スキン層を形成すると共に、該スキン層の内側部分に上記発泡層を形成するよう構成したことを特徴とする樹脂発泡成形体の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、上記第１型部は、上記キャビティ内に上記溶融樹脂を充填するための樹脂注入口を設けた固定型部であり、
上記第２型部は、上記第１型部に対して上記離隔方向に可動する可動型部であることを特徴とする樹脂発泡成形体の製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記キャビティは、一方向に長い板形状を有する樹脂発泡成形体を成形する形状であって、上記板形状の厚み方向を上記第１型部と上記第２型部との可動方向に向けて形成してあり、
上記第１型部の上記キャビティ形成凹部の底面と上記第２型部の上記キャビティ形成凸部の先端面との少なくとも一方には、上記一方向に直交する断面の中央部分に、上記一方向に沿って長尺状突起が形成してあり、
上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるときには、上記キャビティにおける上記スキン層の内側部分において、上記溶融樹脂を発泡させた高発泡層と、該高発泡層よりも発泡率が低く、上記長尺状突起に対応する部分において上記高発泡層を２つに仕切るよう上記スキン層の部分同士を繋ぐ低発泡層とを形成するよう構成したことを特徴とする樹脂発泡成形体の製造装置。
【請求項７】
請求項５において、上記キャビティは、一方向に長い板形状を有する樹脂発泡成形体を成形する形状であって、上記板形状の厚み方向を上記第１型部と上記第２型部との可動方向に向けて形成してあり、
上記樹脂注入口は、上記第１型部の上記キャビティ形成凹部の底面において、上記一方向に並んで複数個が形成してあり、
上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるときには、上記キャビティにおける上記スキン層の内側部分において、上記溶融樹脂を発泡させた高発泡層と、該高発泡層よりも発泡率が低く、上記複数個の樹脂注入口に対応する部分において上記スキン層の部分同士を繋ぐ低発泡層とを形成するよう構成したことを特徴とする樹脂発泡成形体の製造装置。
【請求項８】
第１型部と、該第１型部に対して相対的に可動する第２型部とを用い、該第２型部と上記第１型部との間に形成したキャビティ内に、化学発泡剤を熱可塑性樹脂に混練してなる溶融樹脂を充填し、上記第１型部と上記第２型部とを上記キャビティの容積が拡大する離隔方向に相対的に可動させて、樹脂発泡成形体を製造する方法において、
上記第２型部には、上記第１型部に設けたキャビティ形成凹部内に配置するキャビティ形成凸部を設け、
上記キャビティ形成凹部において上記第１型部と上記第２型部との可動方向に平行に形成した内側面と、上記キャビティ形成凸部において上記可動方向に平行に形成した外側面との間には、上記溶融樹脂を充填するための充填用隙間を上記キャビティと連通して形成しておき、
上記キャビティ内及び上記充填用隙間に充填した上記溶融樹脂を半硬化させて未発泡のスキン層を形成し、
次いで、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させて、上記スキン層に対する内側部分に上記溶融樹脂を発泡させた発泡層を形成して、上記樹脂発泡成形体を製造することを特徴とする樹脂発泡成形体の製造方法。
【請求項９】
請求項８において、上記キャビティは、一方向に長い板形状を有する樹脂発泡成形体を成形する形状であって、上記板形状の厚み方向を上記第１型部と上記第２型部との可動方向に向けて形成し、
上記第１型部の上記キャビティ形成凹部の底面と上記第２型部の上記キャビティ形成凸部の先端面との少なくとも一方には、上記一方向に直交する断面の中央部分に、上記一方向に沿って長尺状突起を形成し、
上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるときには、上記キャビティにおける上記スキン層の内側部分において、上記溶融樹脂を発泡させた高発泡層と、該高発泡層よりも発泡率が低く、上記長尺状突起に対応する部分において上記高発泡層を２つに仕切るよう上記スキン層の部分同士を繋ぐ低発泡層とを形成することを特徴とする樹脂発泡成形体の製造方法。
【請求項１０】
請求項８において、上記キャビティは、一方向に長い板形状を有する樹脂発泡成形体を成形する形状であって、上記板形状の厚み方向を上記第１型部と上記第２型部との可動方向に向けて形成し、
上記第１型部の上記キャビティ形成凹部の底面には、上記キャビティ内に上記溶融樹脂を充填するための樹脂注入口を、上記一方向に並んで複数個形成し、
上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるときには、上記キャビティにおける上記スキン層の内側部分において、上記溶融樹脂を発泡させた高発泡層と、該高発泡層よりも発泡率が低く、上記複数個の樹脂注入口に対応する部分において上記スキン層の部分同士を繋ぐ低発泡層とを形成することを特徴とする樹脂発泡成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるコアバック成形を行って樹脂発泡成形体を製造する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固定型と可動型との間に設けたキャビティ内に溶融樹脂を充填し、固定型に対して可動型を後退させることによって、所定の発泡倍率の樹脂発泡成形体を成形することが行われている。例えば、特許文献１の熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法においては、キャビティ容積を可変する可動コアを有する金型内に、予め不活性ガスを注入する工程と、化学発泡剤を混練した溶融樹脂に超臨界流体を浸透させてこの溶融樹脂を金型内に充填する工程と、溶融樹脂の金型内充填時に可動コアをキャビティ容積が増大する方向に後退させる工程とを行って、熱可塑性樹脂発泡成形体を成形している。これにより、成形体の表面外観品質に優れ、均一性の高い発泡セル径を安定的に得ることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１においては、キャビティ内へ溶融樹脂を充填しているときに、可動コアをキャビティが増大する方向に後退させている。これにより、成形する熱可塑性樹脂発泡成形体の全表面、特に可動コアの可動方向に直交する方向の側面に、溶融樹脂を半硬化させた未発泡のスキン層を形成することが困難である。そのため、成形する熱可塑性樹脂発泡成形体の機械的強度（剛性）を向上させるためには十分ではない。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、樹脂発泡成形体の全周の表面にスキン層を形成することができ、樹脂発泡成形体の機械的強度を向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、第１型部と、該第１型部に対して相対的に可動する第２型部とを備え、該第２型部と上記第１型部との間に形成したキャビティ内に、化学発泡剤を熱可塑性樹脂に混練してなる溶融樹脂を充填し、上記第１型部と上記第２型部とを上記キャビティの容積が拡大する離隔方向に相対的に可動させて、樹脂発泡成形体を製造する装置において、
上記第２型部は、上記第１型部に設けたキャビティ形成凹部内に配置するキャビティ形成凸部を設けてなり、
上記キャビティ形成凹部において上記第１型部と上記第２型部との可動方向に平行に形成した内側面と、上記キャビティ形成凸部において上記可動方向に平行に形成した外側面との間には、上記溶融樹脂を充填するための充填用隙間が上記キャビティと連通して形成されており、
上記溶融樹脂を上記キャビティ内に充填すると共に上記充填用隙間に充填した後、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるよう構成したことを特徴とする樹脂発泡成形体の製造装置にある（請求項１）。
【０００７】
本発明の樹脂発泡成形体の製造装置は、充填する溶融樹脂がほとんど発泡せずに硬化して得られるスキン層を、樹脂発泡成形体の全周の表面に形成することができるものである。具体的には、本発明においては、第１型部と第２型部との間に、キャビティに連通する充填用隙間を形成しておき、充填用隙間に充填した溶融樹脂によってもスキン層を形成することができる。
【０００８】
本発明の製造装置において、樹脂発泡成形体を成形するに当たっては、溶融樹脂をキャビティ内に充填すると共に充填用隙間に充填する。このとき、第１型部におけるキャビティ形成凹部の底面及び内側面と、第２型部におけるキャビティ形成凸部の先端面及び外側面とに接触する溶融樹脂は、通常３０〜１００℃に温度調整されている金型（第１型部、第２型部）に接しているため、キャビティの内部（内側部分）における溶融樹脂よりも先に硬化を始める。そして、キャビティにおける接触表面だけでなく、充填用隙間における接触表面にも、溶融樹脂が半硬化して未発泡のスキン層が形成される。
ここで、半硬化とは、溶融樹脂が、もはや発泡層を形成することはできないが、第１型部に対する第２型部の相対的な可動に伴って流動することができる程度に硬化していることをいう。
【０００９】
次いで、キャビティ及び充填用隙間にスキン層を形成した後、第１型部と第２型部とを離隔方向に相対的に可動させる。このとき、充填用隙間に形成されたスキン層に対してキャビティ形成凸部の外側面がスライドし、充填用隙間に形成されたスキン層の内側部分に溶融樹脂が流動する。
そして、第１型部と第２型部とを所定位置まで相対的に可動させ、樹脂発泡成形体を成形したときには、樹脂発泡成形体の内部には、溶融樹脂が発泡した発泡層を形成すると共に、樹脂発泡成形体の全周の表面には、溶融樹脂がほとんど未発泡で硬化したスキン層を形成することができる。
【００１０】
それ故、本発明の樹脂発泡成形体の製造装置によれば、樹脂発泡成形体の全周の表面にスキン層を形成することができ、樹脂発泡成形体の機械的強度を向上させることができる。
【００１１】
第２の発明は、第１型部と、該第１型部に対して相対的に可動する第２型部とを用い、該第２型部と上記第１型部との間に形成したキャビティ内に、化学発泡剤を熱可塑性樹脂に混練してなる溶融樹脂を充填し、上記第１型部と上記第２型部とを上記キャビティの容積が拡大する離隔方向に相対的に可動させて、樹脂発泡成形体を製造する方法において、
上記第２型部には、上記第１型部に設けたキャビティ形成凹部内に配置するキャビティ形成凸部を設け、
上記キャビティ形成凹部において上記第１型部と上記第２型部との可動方向に平行に形成した内側面と、上記キャビティ形成凸部において上記可動方向に平行に形成した外側面との間には、上記溶融樹脂を充填するための充填用隙間を上記キャビティと連通して形成しておき、
上記キャビティ内及び上記充填用隙間に充填した上記溶融樹脂を半硬化させて未発泡のスキン層を形成し、
次いで、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させて、上記スキン層に対する内側部分に上記溶融樹脂を発泡させた発泡層を形成して、上記樹脂発泡成形体を製造することを特徴とする樹脂発泡成形体の製造方法にある（請求項８）。
【００１２】
本発明においても、上記第１の発明と同様にして、樹脂発泡成形体の内部には、溶融樹脂が発泡した発泡層を形成すると共に、樹脂発泡成形体の全周の表面には、溶融樹脂がほとんど未発泡で硬化したスキン層を形成することができる。
【００１３】
それ故、本発明の樹脂発泡成形体の製造方法によれば、樹脂発泡成形体の全周の表面にスキン層を形成することができ、機械的強度に優れた樹脂発泡成形体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
上述した第１、第２の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第１、第２の発明において、上記第１型部と上記第２型部との相対移動による上記キャビティの容積の拡大率は、１．１〜２．０倍とすることができる。この拡大率は、上記樹脂発泡成形体の発泡倍率となる。
【００１５】
第１の発明において、上記樹脂発泡成形体の製造装置は、上記キャビティ及び上記充填用隙間の全体への上記溶融樹脂の充填を行って、該溶融樹脂を半硬化させて未発泡のスキン層を形成した後、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させ、上記スキン層に対する内側部分に上記溶融樹脂を発泡させた発泡層を形成して、上記樹脂発泡成形体を製造するよう構成することが好ましい（請求項２）。
この場合には、キャビティ及び充填用隙間の全体に溶融樹脂を充填した後に、第１型部と第２型部とを離隔方向に相対的に可動させることにより、樹脂発泡成形体の全周の表面に、より安定してスキン層を形成することができる。
【００１６】
また、上記第１型部において上記キャビティ形成凹部を形成する型壁部の開口先端部の全周には、該開口先端部と上記第２型部における上記外周面との間を閉塞する閉塞型部が設けてあり、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるときには、上記第２型部における上記外周面が上記閉塞型部における内周面と摺動することにより、上記充填用隙間を形成した状態を維持して、上記キャビティの容積を拡大させるよう構成することが好ましい（請求項３）。
この場合には、閉塞型部を用いることにより、第１型部に対して第２型部を相対的に可動させるときに、第１型部におけるキャビティ形成凹部の内周面と、第２型部におけるキャビティ形成凸部の外周面との間に充填用隙間を形成した状態を安定して維持することができる。
【００１７】
また、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させたときには、上記第２型部における先端面と上記閉塞型部における内側端面とを一致させることにより、上記樹脂発泡成形体の全周の表面に上記スキン層を形成すると共に、該スキン層の内側部分に上記発泡層を形成するよう構成することが好ましい（請求項４）。
この場合には、樹脂発泡成形体の全周の表面に、安定してスキン層を形成することができる。
【００１８】
また、上記第１型部は、上記キャビティ内に上記溶融樹脂を充填するための樹脂注入口を設けた固定型部であり、上記第２型部は、上記第１型部に対して上記離隔方向に可動する可動型部であることが好ましい（請求項５）。
この場合には、樹脂発泡成形体を製造するための装置の構成を、より簡単にすることができる。
【００１９】
また、第１、第２の発明において、上記キャビティは、一方向に長い板形状を有する樹脂発泡成形体を成形する形状であって、上記板形状の厚み方向を上記第１型部と上記第２型部との可動方向に向けて形成してあり、上記第１型部の上記キャビティ形成凹部の底面と上記第２型部の上記キャビティ形成凸部の先端面との少なくとも一方には、上記一方向に直交する断面の中央部分に、上記一方向に沿って長尺状突起が形成してあり、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるときには、上記キャビティにおける上記スキン層の内側部分において、上記溶融樹脂を発泡させた高発泡層と、該高発泡層よりも発泡率が低く、上記長尺状突起に対応する部分において上記高発泡層を２つに仕切るよう上記スキン層の部分同士を繋ぐ低発泡層とを形成するよう構成することが好ましい（請求項６、９）。
【００２０】
この場合には、第２型部を第１型部に対して相対的に可動させるときには、キャビティ形成凹部及びキャビティ形成凸部の表面に接触して形成されたスキン層の内側部分においては、化学発泡剤による発泡効果を利用して溶融樹脂が発泡する。このとき、スキン層の内側部分に形成される発泡層においては、溶融樹脂を発泡させた高発泡層と、高発泡層よりも発泡率が低い低発泡層とが形成される。そして、低発泡層は、長尺状突起に対応する部分において高発泡層を２つに仕切るようスキン層の部分同士を繋ぐ状態で形成される。
【００２１】
成形した樹脂発泡成形体においては、低発泡層がスキン層の部分同士を支えることができ、低発泡層の形成により、樹脂発泡成形体の機械的強度を向上させることができる。
なお、低発泡層が形成される理由は、キャビティ形成凹部の底面とキャビティ形成凸部の先端面との少なくとも一方において、長尺状突起を形成した部分において溶融樹脂の冷却が早く進んで溶融樹脂の粘度が高くなり、溶融樹脂が発泡し難い状態が形成されるためであると考える。
【００２２】
また、上記キャビティは、一方向に長い板形状を有する樹脂発泡成形体を成形する形状であって、上記板形状の厚み方向を上記第１型部と上記第２型部との可動方向に向けて形成してあり、上記樹脂注入口は、上記第１型部の上記キャビティ形成凹部の底面において、上記一方向に並んで複数個が形成してあり、上記第１型部と上記第２型部とを上記離隔方向に相対的に可動させるときには、上記キャビティにおける上記スキン層の内側部分において、上記溶融樹脂を発泡させた高発泡層と、該高発泡層よりも発泡率が低く、上記複数個の樹脂注入口に対応する部分において上記スキン層の部分同士を繋ぐ低発泡層とを形成するよう構成することもできる（請求項７、１０）。
【００２３】
この場合には、第２型部を第１型部に対して相対的に可動させるときには、キャビティ形成凹部及びキャビティ形成凸部の表面に接触して形成されたスキン層の内側部分においては、化学発泡剤による発泡効果を利用して溶融樹脂が発泡する。このとき、スキン層の内側部分に形成される発泡層においては、溶融樹脂を発泡させた高発泡層と、高発泡層よりも発泡率が低い低発泡層とが形成される。そして、低発泡層は、複数個の樹脂注入口に対応する部分においてスキン層の部分同士を繋ぐ状態で形成される。
【００２４】
成形した樹脂発泡成形体においては、低発泡層がスキン層の部分同士を支えることができ、低発泡層の形成により、樹脂発泡成形体の機械的強度を向上させることができる。
なお、低発泡層が形成される理由は、キャビティ形成凹部の底面とキャビティ形成凸部の先端面との少なくとも一方において、複数個の樹脂注入口を形成した部分の周辺は、他の部分に比べて圧力が高く、発泡し難いためであると考える。
【００２５】
上記第１、第２の発明において、上記樹脂注入口は、上記長尺状突起の形成位置において、該長尺状突起の形成方向に沿って複数個を形成することができる。
この場合には、長尺状突起の形成部位の周辺の溶融樹脂をより発泡し難くすることができ、長尺状突起に対応して、上記低発泡層をより形成し易くすることができる。
【００２６】
また、上記第２型部は、上記第１型部に対して上記離隔方向に相対的に可動させるときには、樹脂発泡成形体を発泡成形するキャビティの全体に対応する部分を可動させて、キャビティ全体の容積を拡大させることができる。
これ以外にも、第２型部は、キャビティの一部に対応する部分のみを、第１型部に対して相対的に可動させて、スキン層及び発泡層を含む部分と、スキン層（未発泡層）のみからなる部分とが結合された樹脂発泡成形体を成形することもできる。
【００２７】
化学発泡剤の含有量は、所望の発泡倍率が得られるように、用いる化学発泡剤や樹脂の種類に応じて適宜選択されるものであるが、熱可塑性樹脂１００質量部に対して化学発泡剤０．０５〜５質量部であり、好ましくは０．１〜４質量部、更に好ましくは０．３〜３質量部である。化学発泡剤の含有量が０．０５質量部未満である場合には、化学発泡剤の含有量が少なくて、発泡の各セル径を均一にすることが困難になる。一方、化学発泡剤の含有量が５質量部を超える場合には、化学発泡剤の含有量が多くて、化学発泡剤の残渣による金型汚染が生じ、外観に優れた発泡成形体を得ることが困難になる。
溶融状態可塑性樹脂への化学発泡剤の配合方法としては、熱可塑性樹脂組成物のペレットと発泡剤マスターバッチペレットをドライブレンドした後、成形機に供給し、成形機内で樹脂を可塑化させ、金型内で発泡させる方法が好ましく用いられる。また、物理発泡剤を併用してもよい。物理発泡剤としては、具体的には、プロパン、ブタン、水、炭酸ガス等が挙げられる。
【００２８】
上記熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂等のゴム強化ビニル系樹脂、ＡＳ樹脂、ＭＡＳ樹脂等のスチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂（ＰＡ）、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、エチレン系共重合体等が挙げられる。これらは一種を単独で用いることができ、二種以上を組み合わせて用いることもできる。この中でも、ポリカーボネート樹脂とゴム強化ビニル系樹脂とを混合してなるものを用いることが好ましい。
【００２９】
上記樹脂発泡成形体の成形温度は、熱可塑性樹脂の配合等によって適宜選択されるが、本発明においては通常２２０〜２６０℃である。樹脂発泡成形体の形状は、目的、用途等により選択され、板状（シート状）、筒状、半筒状、棒状、線状、塊状等とすることができる。
本発明の樹脂発泡成形体は、表示板等の土木・建築関連資材、車両用内外装関連資材、容器、トレー等の日用雑貨用品、電気・電子部品、スポーツ用品、壁、床、機枠、家具、化粧シート、間仕切り、ラティス、フェンス、雨樋、サイジングボード、カーポート等の住宅・事務所用内外装材、玩具、遊技機等の緩衝材、補強材、断熱材、芯材、代替合板等として用いることができる。
さらに、本発明の樹脂発泡成形体は、用途によっては、他の成形品、部材等と一体化させ、複合化させてなる物品として用いることができ、上記用途に適用可能である。
【実施例】
【００３０】
以下に、本発明の樹脂発泡成形体の製造装置及び製造方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
（実施例１）
本例の樹脂発泡成形体６の製造装置１は、図１〜図４に示すごとく、第１型部２と、第１型部２に対して相対的に可動する第２型部３とを備えている。そして、製造装置１は、第２型部３と第１型部２との間に形成したキャビティ４１Ａ内に、化学発泡剤を熱可塑性樹脂に混練してなる溶融樹脂６０を充填し、第１型部２と第２型部３とをキャビティ４１Ａの容積が拡大する離隔方向Ｒに相対的に可動させるよう構成してある。
【００３１】
図１に示すごとく、第２型部３は、第１型部２に設けたキャビティ形成凹部２１内に配置するキャビティ形成凸部３１を設けてなる。第１型部２及び第２型部３においては、キャビティ形成凹部２１において第１型部２と第２型部３との可動方向Ｄに平行に形成した内側面２１１と、キャビティ形成凸部３１において可動方向Ｄに平行に形成した外側面３１１との間には、溶融樹脂６０を充填するための充填用隙間４２がキャビティ４１Ａと連通して形成されている。
本例の製造装置１は、溶融樹脂６０をキャビティ４１Ａ内に充填すると共に充填用隙間４２に充填した後、第１型部２と第２型部３とを離隔方向Ｒに相対的に可動させるよう構成してある。
【００３２】
以下に、本例の樹脂発泡成形体６の製造装置１及び製造方法につき、図１〜図４を参照して詳説する。
本例の製造方法においては、充填工程として、図２、図３に示すごとく、第２型部３と第１型部２との間に形成したキャビティ４１Ａ内に、溶融樹脂６０を充填してキャビティ４１Ａの表面に接触する溶融樹脂６０の部分にスキン層６１を形成し、可動工程として、図４に示すごとく、第１型部２と第２型部３とをキャビティ４１Ａの容積が拡大する離隔方向Ｒに相対的に可動させて、スキン層６１に対する内側部分に溶融樹脂６０を発泡させた発泡層６２を形成する。
【００３３】
本例の樹脂発泡成形体６の製造装置１及び製造方法は、化学発泡剤を用いると共に溶融樹脂６０を充填したキャビティ４１Ａの容積を拡大させて、溶融樹脂６０を発泡させる方法であり、発泡成形する樹脂発泡成形体６の全周の表面に、溶融樹脂６０がほとんど発泡せずに硬化したスキン層６１を効果的に形成することができるものである。
本例においては、図１、図４に示すごとく、第１型部２と第２型部３とを備えた製造装置１を用いて、樹脂発泡成形体６を成形する。本例の第１型部２は、キャビティ４１内に溶融樹脂６０を充填するための樹脂注入口２２を設けた固定型部である。本例の第２型部３は、第１型部２に対して離隔方向Ｒに可動する可動型部である。
【００３４】
また、本例の第２型部３は、第１型部２との間に形成するキャビティ４１の容積を１．１〜１．６倍に拡大させるように、第１型部２に対して離隔方向Ｒへ後退するよう構成してある。そして、本例において発泡成形する樹脂発泡成形体６の発泡倍率は、１．１〜２．０倍である。
図２、図３に示すごとく、本例の製造装置１は、第１型部２に設けた樹脂注入口２２に接続して、上記キャビティ４１Ａ内に溶融樹脂６０を注入するための注入ノズル２５を有している。本例の第２型部３は、油圧、空気圧、電力等によって動作する駆動源によって、第１型部２に対して進退する（可動方向Ｄに移動する）よう構成してある。
【００３５】
本例においては、第１型部２及び第２型部３を用いて、略直方体形状であって、四角形状断面を有し、一方向Ｌに長い板形状の樹脂発泡成形体６を発泡成形する。
図４に示すごとく、本例の第２型部３は、キャビティ形成凸部３１の先端面３１２が充填用隙間４２の可動方向Ｄの端部まで移動するまで第１型部２に対して離隔方向Ｒに可動するよう構成してある。
第２型部３が第１型部２に対する原位置３０１にあるときには、キャビティ４１に連通して、溶融樹脂６０を充填するための充填用隙間４２が形成される。そして、図１、図２に示すごとく、第２型部３が離隔方向Ｒに可動する前の原位置３０１にあるときには、第２型部３と第１型部２との間には、容積が縮小したキャビティ４１Ａ及び充填用隙間４２が形成されると共に、図４に示すごとく、第２型部３が離隔方向Ｒに可動した可動位置３０２にあるときには、第２型部３と第１型部２との間には、容積が拡大したキャビティ４１Ｂが形成される。
【００３６】
図１に示すごとく、本例の第１型部２は、キャビティ４１における樹脂注入側の表面２１２（樹脂発泡成形体６の固定側表面を成形するキャビティ形成凹部の底面）、及び樹脂注入側の表面に直交する全周の側面２１１（内側面２１１、樹脂発泡成形体６の全側面を成形する面）を形成するためのキャビティ形成凹部２１を有している。本例の第２型部３は、キャビティ４１における樹脂受け側の表面３１２（樹脂発泡成形体６の可動側表面を成形するキャビティ形成凸部の先端面）、及び樹脂注入側の表面に直交する全周の側面３１１（外側面３１１）を形成するためのキャビティ形成凸部３１を有している。
第１型部２のキャビティ形成凹部２１における内側面２１１、及び第２型部３のキャビティ形成凸部３１における外側面３１１は、可動方向Ｄに平行に形成してある。
【００３７】
また、同図に示すごとく、本例の第１型部２においてキャビティ形成凹部２１を形成する型壁部の開口先端部２３の全周には、開口先端部２３と第２型部３における外側面３１１との間を閉塞する閉塞型部５が設けてある。
そして、製造装置１は、第１型部２に対して第２型部３を離隔方向Ｒに可動させるときには、第２型部３における外側面３１１が閉塞型部５における内周面５１と摺動することにより、充填用隙間４２を形成した状態を維持して、キャビティ４１Ａの容積を拡大させるよう構成してある。
【００３８】
また、図４に示すごとく、製造装置１は、第１型部２に対して第２型部３を離隔方向Ｒに相対的に可動させたときには、第２型部３における先端面３１２と閉塞型部５における内側端面５２とが一致するよう構成してある。そして、上記可動工程において、第１型部２に対して第２型部３を離隔方向Ｒに可動させたときには、樹脂発泡成形体６の全周の表面にスキン層６１を形成すると共に、スキン層６１の内側部分に発泡層６２を形成することができる。
【００３９】
なお、成形する樹脂発泡成形体６の形状によっては、第２型部３における先端面３１２と閉塞型部５における内側端面５２とが一致するまでは第２型部３を離隔方向Ｒに可動させずに、樹脂発泡成形体６からスキン層６１による突出部が突出した形状を形成することもできる。
また、本例の充填用隙間４２の幅は適宜変更することができ、充填用隙間４２に形成するスキン層６１の厚みを適宜変更することができる。
【００４０】
次に、上記製造装置１を用いて、樹脂発泡成形体６を製造する方法を詳説する。
本例においては、まず、充填工程として、図２、図３に示すごとく、注入ノズル２５に保持する溶融樹脂６０を、第１型部２における樹脂注入口２２から縮小した状態のキャビティ４１Ａ内に注入する。このとき、溶融樹脂６０は、キャビティ４１Ａから充填用隙間４２へと流入し、縮小した状態のキャビティ４１及び充填用隙間４２の全体に溶融樹脂６０が充填される。そして、第１型部２のキャビティ形成凹部２１の底面２１２及び内側面２１１と、第２型部３のキャビティ形成凸部３１の先端面３１２及び外側面３１１に接触する溶融樹脂６０の部分は、他の溶融樹脂６０の部分（キャビティ４１の内部（内側部分）における溶融樹脂６０の部分）よりも早く冷却硬化して半硬化状態のスキン層６１が形成される。そのため、キャビティ４１における接触表面だけでなく、充填用隙間４２における接触表面にも、溶融樹脂６０が半硬化して未発泡のスキン層６１が形成される。
【００４１】
次いで、可動工程として、図４に示すごとく、第１型部２に対して第２型部３を離隔方向Ｒに可動させる。このとき、充填用隙間４２内に充填されて硬化した溶融樹脂６０によるスキン層６１に対して、第２型部３のキャビティ形成凸部３１における外側面３１１が摺動し、このスキン層６１の内側部分に溶融樹脂６０が流入して発泡する。また、第１型部２のキャビティ形成凹部２１における樹脂注入側の表面２１２、及び第２型部３のキャビティ形成凸部３１における樹脂受け側の表面３１２に形成されたスキン層６１の内側部分にも溶融樹脂６０が流入して発泡する。
こうして、樹脂発泡成形体６の内部に溶融樹脂６０が発泡した発泡層６２を形成すると共に、樹脂発泡成形体６の全周の表面にスキン層６１を形成することができる。そのため、全周の表面に安定してスキン層６１を形成することができ、発泡成形した樹脂発泡成形体６の機械的強度を効果的に向上させることができる。
【００４２】
それ故、本例の樹脂発泡成形体６の製造装置１及び製造方法によれば、樹脂発泡成形体６の全周の表面にスキン層６１を形成することができ、樹脂発泡成形体６の機械的強度を向上させることができる。
【００４３】
本例の熱可塑性樹脂組成物としては、芳香族ポリカーボネート樹脂とゴム強化スチレン系樹脂とを混合してなるものを用いた。
そして、本例においては、樹脂成形を行う所定の温度において、粘度が高い芳香族ポリカーボネート樹脂の存在により、発泡によるセル径をできるだけ均一にすることができ、樹脂発泡成形体６の外観を向上させることができる。また、樹脂成形を行う所定の温度において、芳香族ポリカーボネート樹脂よりも粘度が低いゴム強化スチレン系樹脂の存在により、樹脂発泡成形体６の表面に安定してスキン層６１を形成することができる。
【００４４】
（実施例２）
本例の製造装置１及び製造方法は、図５〜図７に示すごとく、上記発泡層６２において、高発泡層６２１の部分の中に、発泡率が低い低発泡層６２２を設けることによって、より機械的強度を向上させた樹脂発泡成形体６を製造する例である。
具体的には、本例のキャビティ４１は、一方向Ｌに長い板形状を有する樹脂発泡成形体６を成形する形状であって、板形状の厚み方向を第１型部２と第２型部３との可動方向Ｄに向けて形成してある。本例の第１型部２のキャビティ形成凹部２１の底面２１２と第２型部３のキャビティ形成凸部３１の先端面３１２とには、一方向Ｌに直交する断面の中央部分に、一方向Ｌに沿って長尺状突起２４が形成してある。
【００４５】
そして、図７に示すごとく、本例の製造装置１において、第１型部２に対して第２型部３を離隔方向Ｒに可動させるときには、キャビティ４１におけるスキン層６１の内側部分において、キャビティ４１において長尺状突起２４に対応する部分において低発泡層６２２を形成すると共に、他の部分に低発泡層６２２よりも発泡率が高い高発泡層６２１を形成するよう構成してある。
【００４６】
本例の製造方法において、第２型部３を第１型部２に対して離隔方向Ｒに可動させるときには、キャビティ形成凹部２１及びキャビティ形成凸部３１の表面に接触して形成されたスキン層６１の内側部分においては、化学発泡剤による発泡効果を利用して溶融樹脂６０が発泡する。このとき、スキン層６１の内側部分に形成される発泡層６２においては、溶融樹脂６０を発泡させた高発泡層６２１と、高発泡層６２１よりも発泡率が低い低発泡層６２２とが形成される。そして、低発泡層６２２は、長尺状突起２４に対応する部分において高発泡層６２１を２つに仕切るようスキン層６１の部分同士を繋ぐ状態で形成される。
【００４７】
成形した樹脂発泡成形体６においては、低発泡層６２２がスキン層６１の部分同士を支えることができ、低発泡層６２２の形成により、樹脂発泡成形体６の機械的強度を向上させることができる。
なお、低発泡層６２２が形成される理由は、キャビティ形成凹部２１の底面２１２とキャビティ形成凸部３１の先端面３１２とにおいて、長尺状突起２４を形成した部分のキャビティ４１の可動方向Ｄの幅（厚み方向の幅）が狭くなっており、溶融樹脂６０の冷却が早く進み、溶融樹脂６０の粘度が高くなるため、溶融樹脂６０が発泡し難い状態が形成されるためであると考える。
【００４８】
また、上記長尺状突起２４を設ける代わりに、図８に示すごとく、第１型部２におけるキャビティ形成凸部３１の先端面３１２に、複数個の樹脂注入口２２を形成することができる。これにより、低発泡層６２２は、複数個の樹脂注入口２２に対応する部分においてスキン層６１の部分同士を繋ぐ状態で形成することもできる。なお、この場合において、低発泡層６２２が形成される理由は、キャビティ形成凹部２１の底面２１２とキャビティ形成凸部３１の先端面３１２とにおいて、複数個の樹脂注入口２２を形成した部分の周辺は、他の部分に比べて圧力が高く、溶融樹脂６０が発泡し難いためであると考える。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１における、第１型部及び第２型部を有する製造装置を示す断面説明図。
【図２】実施例１における、充填工程において、キャビティ及び充填用隙間内に溶融樹脂を充填した状態を示す断面説明図。
【図３】実施例１における、充填工程において、キャビティ及び充填用隙間内に溶融樹脂を充填した状態を、図２と直交する方向から見た状態で示す断面説明図。
【図４】実施例１における、可動工程において、第１型部に対して第２型部を可動させて、キャビティ内に樹脂発泡成形体を成形した状態を示す断面説明図。
【図５】実施例２における、充填工程において、キャビティ及び充填用隙間内に溶融樹脂を充填した状態を示す断面説明図。
【図６】実施例２における、充填工程において、キャビティ及び充填用隙間内に溶融樹脂を充填した状態を、図５と直交する方向から見た状態で示す断面説明図。
【図７】実施例２における、可動工程において、第１型部に対して第２型部を可動させて、キャビティ内に樹脂発泡成形体を成形した状態を示す断面説明図。
【図８】実施例２における、他の製造装置において、キャビティ内に樹脂発泡成形体を成形した状態を示す断面説明図。
【符号の説明】
【００５０】
１  製造装置
２  第１型部
２１  キャビティ形成凹部
２１１  内側面
２２  樹脂注入口
２４  長尺状突起
３  第２型部
３１  キャビティ形成凸部
３１１  外側面
４１Ａ、Ｂ  キャビティ
４２  充填用隙間
６  樹脂発泡成形体
６０  溶融樹脂
６１  スキン層
６２  発泡層
Ｄ  可動方向
Ｒ  離隔方向
【図１】
2010036512.tif 000003
【図２】
2010036512.tif 000004
【図３】
2010036512.tif 000005
【図４】
2010036512.tif 000006
【図５】
2010036512.tif 000007
【図６】
2010036512.tif 000008
【図７】
2010036512.tif 000009
【図８】
2010036512.tif 000010