(57)【要約】【課題】発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置を提供する。【解決手段】樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂を固定型と可動型とでなる一対の成形型のキャビティ内に注入した後に前記可動型を型開き方向に移動させて前記キャビティの容積を拡大することにより、前記発泡樹脂の発泡成形を促進するようにした発泡樹脂成形品の成形において、前記発泡樹脂を前記キャビティ内に注入した後に、所定時間Ｔ１経過後に前記可動型を型開き方向に第１の型移動速度Ｖ１で移動させ、前記可動型を前記第１の型移動速度で移動させた後に、前記可動型を型開き方向に前記第１の型移動速度より小さい第２の型移動速度Ｖ２で移動させることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂を固定型と可動型とでなる一対の成形型のキャビティ内に注入した後に、前記可動型を型開き方向に移動させて前記キャビティの容積を拡大することにより、前記発泡樹脂の発泡成形を促進するようにした発泡樹脂成形品の成形方法であって、
前記発泡樹脂を前記キャビティ内に注入した後に、前記可動型を型開き方向に第１の型移動速度で移動させる第１の型移動ステップと、
前記第１の型移動ステップの後に、前記可動型を型開き方向に第２の型移動速度で移動させる第２の型移動ステップと、
を備え、
前記第２の型移動速度が、前記第１の型移動速度より小さく設定されている、
ことを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
前記第１の型移動ステップは、前記発泡樹脂を前記キャビティ内に注入してから所定時間経過後に行われることを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
前記発泡樹脂に繊維が更に含有され、前記可動型の型開き方向への移動量が、前記繊維の平均繊維長より大きく設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
前記発泡剤が、化学発泡剤であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
固定型と可動型とでなる一対の成形型と、樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂を前記成形型のキャビティ内に注入する注入手段と、前記可動型を型開き方向に移動させる型移動手段と、前記型移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記注入手段により前記発泡樹脂が前記キャビティ内に注入された後に、前記型移動手段により前記可動型を型開き方向に移動させて前記キャビティの容積を拡大し、前記発泡樹脂の発泡成形を促進するようにした発泡樹脂成形品の成形装置であって、
前記制御手段は、前記注入手段により前記発泡樹脂が前記キャビティ内に注入された後に、前記可動型を型開き方向に第１の型移動速度で移動させ、前記可動型を前記第１の型移動速度で移動させた後に、前記可動型を型開き方向に前記第１の型移動速度より小さい第２の型移動速度で移動させる、
ことを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記注入手段により前記発泡樹脂が前記キャビティ内に注入されてから所定時間経過後に、前記可動型を型開き方向に第１の型移動速度で移動させることを特徴とする請求項５に記載の発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項７】
前記発泡樹脂に繊維が更に含有され、前記制御手段は、前記可動型の型開き方向への移動量が、前記繊維の平均繊維長より大きくなるように前記可動型を型開き方向に移動させることを特徴とする請求項５又は６に記載の発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項８】
前記注入手段は、前記樹脂に前記発泡剤として化学発泡剤を含有させた前記発泡樹脂を前記キャビティ内に注入することを特徴とする請求項５〜７の何れか一に記載の発泡樹脂成形品の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂から成形されてなる発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用部品など種々の工業用部品においては、軽量性や断熱性等の優れた特性を有する発泡樹脂成形品が広く使用されている。この発泡樹脂成形品は、使用される目的及び用途に応じて、成形品内部の気泡の形態、発泡倍率及び使用材料等が好適に設定され使用されている。
【０００３】
近年、発泡樹脂成形品について、樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂を固定型と可動型とでなる一対の成形型のキャビティ内に注入した後に、可動型を型開き方向に移動させて前記キャビティの容積を拡大することにより、前記発泡剤による発泡を促進するようにした成形方法（所謂コアバック法）が知られている。
【０００４】
例えば特許文献１には、気泡が厚み方向に縦長に配向した気泡構造を得ることを企図し、型開き可能な金型及びピストンにより構成される成形型内に、発泡剤を含む発泡性樹脂混合物を供給して密封し、ピストンにより加圧した後に、ピストンを樹脂の膨張速度以下の速度にて開放させる発泡体の製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０ー１００１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂を固定型と可動型とでなる一対の成形型のキャビティ内に注入した後に、可動型を型開き方向に移動させてキャビティの容積を拡大して発泡樹脂成形品を成形する場合、可動型の型開き方向への移動に伴って発泡時の発泡圧が低下することとなる。
【０００６】
図９は、発泡樹脂成形品の成形に際し、可動型の型開き方向への移動量（コアバック量）と発泡時の発泡圧との関係を示したグラフである。図９では、コアバック量を横軸により、発泡圧を縦軸にとって表示している。図９に示すように、発泡樹脂成形品の成形に際しては、コアバック量が大きくなるに伴って成形型のキャビティの容積が大きくなり発泡圧が低下することとなる。
【０００７】
発泡樹脂成形品の成形において、発泡圧が低下すると、発泡ガスが樹脂表面からキャビティ内に拡散し樹脂表面の外観不良や発泡不良を引き起こす畏れがある。特に、発泡樹脂がキャビティに注入されてから時間が経過するに伴って樹脂の温度が低下し粘度が増加するので、発泡不良が更に起こり易くなる。
【０００８】
また、発泡樹脂に繊維が含有されている場合においても、可動型の移動に伴って発泡圧は低下することとなる。図１０は、繊維が含有された発泡樹脂成形品の成形に際し、コアバック量と発泡圧との関係を示したグラフであり、コアバック量を横軸にとり、発泡圧を縦軸にとって表示している。
【０００９】
繊維が含有された発泡樹脂成形品の成形においては、繊維のスプリングバック力により発泡しやすくなるが、かかる場合においても、図１０のＰ１に示すスプリングバックの終息後においては、コアバック量が大きくなるとともに発泡圧が低下し、外観不良や発泡不良を引き起こす畏れがある。
【００１０】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂から成形されてなる発泡樹脂成形品の成形において、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このため、本願の請求項１に係る発泡樹脂成形品の成形方法は、樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂を固定型と可動型とでなる一対の成形型のキャビティ内に注入した後に、前記可動型を型開き方向に移動させて前記キャビティの容積を拡大することにより、前記発泡樹脂の発泡成形を促進するようにした発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記発泡樹脂を前記キャビティ内に注入した後に、前記可動型を型開き方向に第１の型移動速度で移動させる第１の型移動ステップと、前記第１の型移動ステップの後に、前記可動型を型開き方向に第２の型移動速度で移動させる第２の型移動ステップと、を備え、前記第２の型移動速度が、前記第１の型移動速度より小さく設定されていることを特徴としたものである。
【００１２】
また、本願の請求項２に係る発明方法は、請求項１に係る発明方法において、前記第１の型移動ステップは、前記発泡樹脂を前記キャビティ内に注入してから所定時間経過後に行われることを特徴としたものである。
【００１３】
また更に、本願の請求項３に係る発明方法は、請求項１又は２に係る発明方法において、前記発泡樹脂に繊維が更に含有され、前記可動型の型開き方向への移動量が、前記繊維の平均繊維長より大きく設定されていることを特徴としたものである。
【００１４】
また更に、本願の請求項４に係る発明方法は、請求項１〜３の何れか一に係る発明方法において、前記発泡剤が、化学発泡剤であることを特徴としたものである。
【００１５】
また更に、本願の請求項５に係る発泡樹脂成形品の成形装置は、固定型と可動型とでなる一対の成形型と、樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂を前記成形型のキャビティ内に注入する注入手段と、前記可動型を型開き方向に移動させる型移動手段と、前記型移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記注入手段により前記発泡樹脂が前記キャビティ内に注入された後に、前記型移動手段により前記可動型を型開き方向に移動させて前記キャビティの容積を拡大し、前記発泡樹脂の発泡成形を促進するようにした発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記制御手段は、前記注入手段により前記発泡樹脂が前記キャビティ内に注入された後に、前記可動型を型開き方向に第１の型移動速度で移動させ、前記可動型を前記第１の型移動速度で移動させた後に、前記可動型を型開き方向に前記第１の型移動速度より小さい第２の型移動速度で移動させることを特徴としたものである。
【００１６】
また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、前記制御手段は、前記注入手段により前記発泡樹脂が前記キャビティ内に注入されてから所定時間経過後に、前記可動型を型開き方向に第１の型移動速度で移動させることを特徴としたものである。
【００１７】
また更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項５又は６に係る発明において、前記発泡樹脂に繊維が更に含有され、前記制御手段は、前記可動型の型開き方向への移動量が、前記繊維の平均繊維長より大きくなるように前記可動型を型開き方向に移動させることを特徴としたものである。
【００１８】
また更に、本願の請求項８に係る発明は、請求項５〜７の何れか一に係る発明において、前記注入手段は、前記樹脂に前記発泡剤として化学発泡剤を含有させた前記発泡樹脂を前記キャビティ内に注入することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本願の請求項１に係る発泡樹脂成形品の成形方法によれば、発泡樹脂をキャビティ内に注入した後に、可動型を型開き方向に第１の型移動速度で移動させる第１の型移動ステップと、第１の型移動ステップの後に、可動型を第２の型移動速度で型開き方向に移動させる第２の型移動ステップとを備え、第２の型移動速度が、第１の型移動速度より小さく設定されていることにより、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる。
【００２０】
また、本願の請求項２の発明方法によれば、第１の型移動ステップは、発泡樹脂をキャビティ内に注入してから所定時間経過後に行われることにより、発泡樹脂の表面に非発泡のスキン層を形成することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２１】
更に、本願の請求項３の発明方法によれば、発泡樹脂に繊維が更に含有され、可動型の型開き方向への移動量が、繊維の平均繊維長より大きく設定されていることにより、樹脂に強化材として繊維を含有させた繊維強化樹脂において、繊維のスプリングバック後の発泡圧の低下を抑制することができ、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる。
【００２２】
また更に、本願の請求項４に係る発明方法によれば、発泡剤が、化学発泡剤であることにより、前記効果を有効に実現し得る発泡剤を提供することができる。発泡剤として化学発泡剤を用いる場合には、物理発泡剤を用いる場合に比して発泡剤による発泡圧が低いので、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２３】
また更に、本願の請求項５に係る発泡樹脂成形品の成形装置によれば、制御手段は、注入手段により発泡樹脂がキャビティ内に注入された後に、可動型を型開き方向に第１の型移動速度で移動させ、可動型を第１の型移動速度で移動させた後に、可動型を型開き方向に第１の型移動速度より小さい第２の型移動速度で移動させることにより、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる。
【００２４】
また更に、本願の請求項６の発明によれば、制御手段は、注入手段により発泡樹脂がキャビティ内に注入されてから所定時間経過後に、可動型を型開き方向に第１の型移動速度で移動させることにより、発泡樹脂の表面に非発泡のスキン層を形成することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２５】
また更に、本願の請求項７の発明によれば、発泡樹脂に繊維が更に含有され、制御手段は、可動型の型開き方向への移動量が、繊維の平均繊維長より大きくなるように可動型を型開き方向に移動させることにより、樹脂に強化材として繊維を含有させた繊維強化樹脂において、繊維のスプリングバック後の発泡圧の低下を抑制することができ、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる。
【００２６】
また更に、本願の請求項８の発明によれば、注入手段は、樹脂に発泡剤として化学発泡剤を含有させた発泡樹脂をキャビティ内に注入することにより、前記効果を有効に実現し得る発泡剤を提供することができる。発泡剤として化学発泡剤を用いる場合には、物理発泡剤を用いる場合に比して発泡剤による発泡圧が低いので、前記効果をより有効に奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る発泡樹脂成形品の成形装置を概略的に示す概略説明図である。この図に示すように、前記成形装置１は、その主要な構成として、注入装置１０、型開閉装置２０、成形型３０及び制御装置４０を備えている。
【００２８】
成形型３０は、固定盤３１に取り付けられた固定型３２と可動型３３とからなり、該可動型３３は、型開閉装置２０の型開閉シリンダ２１により型開閉方向に移動可能に構成されている。型開閉装置２０は、成形型３０の開閉、すなわち可動型３３の型開き方向又は型締め方向への移動を行う型開閉シリンダ２１を備え、可動型３３を固定型３２に対して前後方向に移動させる。
【００２９】
また、注入装置１０は、射出シリンダ１１を備え、該射出シリンダ１１内に配設されるスクリュ（不図示）を回転させるとともに、ホッパ１２を通じて供給される成形材料を射出シリンダ１１の先端に設けられるノズル１３から成形型３０のキャビティ３４内に射出し注入するように構成されている。
【００３０】
一方、制御装置４０は、注入装置１０及び型開閉装置２０に連結されており、成形材料のキャビティ３４内への注入及び成形型３０の開閉、具体的には可動型３３の型開閉方向への移動等の制御を行う。また、制御装置４０は、タイマ（不図示）を備えており、成形材料がキャビティ３４内へ注入された後の時間に応じて、可動型３３の型開き方向への型移動速度を多段階的に又は連続的に変化させることができる。なお、制御装置４０は、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００３１】
このようにして構成される成形装置１を使用して、成形材料として樹脂と発泡剤と繊維とをホッパ１２に投入し、前記樹脂に前記発泡剤及び前記繊維が含有された発泡樹脂を注入装置１０により成形型３０のキャビティ３４内に注入し、該注入後に、前記発泡樹脂が溶融している状態で型移動手段２０により可動型３３を型開き方向に移動しキャビティ３４の容積を拡大して発泡剤による発泡を促進させ、その後に前記可動型を停止し前記発泡樹脂を冷却して固化させ、前記繊維が含有された発泡樹脂成形品を成形する。
【００３２】
なお、前記樹脂として、例えばポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができ、前記発泡剤として、例えば炭酸水素ナトリウムなどの化学発泡剤を用いることができ、前記繊維として、例えばガラス繊維などの繊維を用いることができる。また、発泡剤は、樹脂に発泡剤が含有された発泡剤マスターバッチを使用するようにしてもよい。
【００３３】
次に、発泡樹脂成形品の成形に際し、発泡樹脂がキャビティ内に注入された後の可動型の型開き方向への移動について、図２〜図５を参照して説明する。
図２は、発泡樹脂がキャビティ内へ注入された後の時間と可動型の型開き方向への型移動速度（コアバック速度）との関係を示す説明図であり、発泡樹脂注入後の時間を横軸にとり、コアバック速度を縦軸にとって表示している。また、図３は、発泡樹脂がキャビティ内へ注入された後の時間と可動型の型開き方向への移動量（コアバック量）との関係を示す説明図であり、発泡樹脂注入後の時間を横軸にとり、コアバック量を縦軸にとって表示している。なお、図２及び図３では、発泡樹脂がキャビティ３４内へ注入された時間をＴ０とする。
【００３４】
本実施形態では、図２に示すように、発泡樹脂がキャビティ３４内に注入された後に、可動型３３を型開き方向に第１のコアバック速度Ｖ１で移動させる第１の型移動ステップＳ１と、第１の型移動ステップＳ１の後に、可動型３３を型開き方向に第１のコアバック速度Ｖ１より小さい第２のコアバック速度Ｖ２で移動させる第２の型移動ステップＳ２とによって可動型３３を型開き方向へ移動させる。
【００３５】
具体的には、発泡樹脂がキャビティ３４内に注入された時間Ｔ０から所定時間Ｔ１が経過した後に、可動型３３を型開き方向に移動させ、時間Ｔ２から時間Ｔ３まで第１のコアバック速度Ｖ１にて可動型３３を移動させる第１の型移動ステップＳ１を行う。図３に示すように、第１の型移動ステップＳ１によって、可動型３３は、固定型３２に対して型開き方向へコアバック量Ｄ１まで移動される。
【００３６】
可動型３３がコアバック量Ｄ１まで移動されると、時間Ｔ４において可動型３３のコアバック速度がＶ２になるように可動型３３の型開き方向への移動速度を減少させ、時間Ｔ４から時間Ｔ５まで第２のコアバック速度Ｖ２にて可動型３３を移動させる第２の型移動ステップＳ２を行う。図３に示すように、第２の型移動ステップＳ２によって、可動型３３は、固定型３２に対して型開き方向へコアバック量Ｄ２まで移動される。
【００３７】
なお、繊維が含有された発泡樹脂成形品の成形に際しては、好ましくは、第１の型移動ステップＳ１から第２の型移動ステップＳ２への切換は、図１０のＰ１に示すスプリングバックの終息時になるように設定される。具体的には、コアバック量Ｄ１が、繊維のスプリングバックの終息時のコアバック量Ｄ３と略一致するように設定される。
【００３８】
可動型３３がコアバック量Ｄ２まで移動されると、可動型３３の型開き方向への移動速度を減少させ、時間Ｔ６にて可動型３３の移動を停止させる。かかる状態で可動型３３を保持し発泡樹脂を固化させ、発泡樹脂成形品が得られる。なお、型開閉装置２０によって、可動型３３の型移動速度は非常に短時間に変化させることができるので、図３では、時間Ｔ２、Ｔ４及びＴ６を省略している。
【００３９】
本実施形態では、制御装置４０が、注入装置１０により発泡樹脂がキャビティ３４内に注入されてから所定時間Ｔ１経過後に、可動型３３を型開き方向に第１のコアバック速度Ｖ１で移動させ、可動型３３を第１のコアバック速度Ｖ１で移動させた後に、可動型３３を型開き方向に第１のコアバック速度Ｖ１より小さい第２のコアバック速度Ｖ２で移動させるように型開閉装置２０の作動を制御する。また、制御装置４０は、第１のコアバック速度Ｖ１を発泡樹脂の膨張速度より小さい速度に設定する。
【００４０】
図４は、本発明の成形方法を模式的に示す説明図であり、図５は、図４の発泡樹脂の断面を拡大して模式的に示す断面説明図である。図４の（ａ）及び図５の（ａ）は、発泡樹脂が成形型のキャビティ内に注入された状態、すなわち時間Ｔ０の状態を示し、図４の（ｂ）及び図５の（ｂ）は、発泡樹脂がキャビティ内に注入されてから所定時間経過した状態、すなわち時間Ｔ１の状態を示し、図４の（ｃ）及び図５の（ｃ）は、可動型が型開き方向に第１のコアバック速度で移動された状態、すなわち時間Ｔ３の状態を示し、図４の（ｄ）及び図５の（ｄ）は、可動型が型開き方向に第２の型移動速度で移動された状態、すなわち時間Ｔ５の状態を示している。
【００４１】
前述したように、樹脂に発泡剤及び繊維が含有された発泡樹脂１５は、図４の（ａ）に示すように、固定型３２に形成されたゲート部３５を通じて射出シリンダ１１のノズル１３からキャビティ３４内に注入される。図５の（ａ）に示すように、発泡樹脂１５の内部には繊維１７が含有されており、該繊維１７は、ある程度所定の方向に配向され、図５の（ａ）では、例示的に略上下方向に配向された状態にて示している。
【００４２】
発泡樹脂１５がキャビティ３４内に注入されてから所定時間（Ｔ１）経過すると、図４の（ｂ）に示すように、発泡樹脂１５の表面が冷却され該表面に非発泡のスキン層１６が形成される。図５の（ｂ）に示すように、スキン層１６には、発泡樹脂１５だけでなく該発泡樹脂１５の表面に含有されている繊維１７も含まれる。
【００４３】
次に、可動型３３が型開き方向に第１のコアバック速度Ｖ１でコアバック量Ｄ１まで移動されると、図４の（ｃ）に示すように、キャビティ３４の容積が拡大し、発泡樹脂１５の表面にスキン層１６を形成した状態のまま非溶融状態にある発泡樹脂１５が発泡し膨張する。発泡剤による発泡に加えて、図５の（ｃ）に示すように、発泡樹脂１５に含有された繊維１７のスプリングバックにより、繊維１７が可動型３３の型開き方向にほぼ配向させられ、発泡樹脂１５の型開き方向への発泡を促進させる。なお、発泡樹脂１５の型開き方向における厚さＬ１は、発泡樹脂１５がキャビティ３４内に注入された時の型開き方向における厚さＬ０にコアバック量Ｄ１を加えた厚さである。
【００４４】
そして、第１のコアバック速度Ｖ１でコアバック量Ｄ１まで移動させた後に、コアバック速度を減少させ、可動型３３が型開き方向に第２のコアバック速度Ｖ２でコアバック量Ｄ２まで移動されると、図４の（ｄ）に示すように、キャビティ３４の容積が更に拡大し、発泡樹脂１５の表面にスキン層１６を形成した状態のまま非溶融状態にある発泡樹脂１５が更に発泡し膨張する。図５の（ｄ）に示すように、繊維１７は、発泡樹脂の発泡に伴って型開き方向にほぼ配向した状態のまま型開き方向へ移動される。なお、発泡樹脂１５の型開き方向における厚さＬ２は、発泡樹脂１５がキャビティ３４内に注入された時の型開き方向における厚さＬ０にコアバック量Ｄ２を加えた厚さである。
【００４５】
可動型３３を第２のコアバック速度Ｖ２でコアバック量Ｄ２まで移動させた後に、可動型３３の移動を停止することにより、非溶融状態にある発泡樹脂１５が次第に冷却され固化し、表面に非発泡のスキン層１６を備えた発泡樹脂成形品１８が得られる。なお、前記発泡樹脂成形品１８に含有された繊維１７は、可動型３３の型開き方向にほぼ配向している。
【００４６】
本実施形態では、成形条件として、第１のコアバック速度を２ｍｍ／秒、第２のコアバック速度を１．５ｍｍ／秒、コアバック量Ｄ１を４ｍｍ、コアバック量Ｄ２を１６ｍｍ、時間Ｔ１を２０秒、時間Ｔ３を２２秒、時間Ｔ５を３０秒と設定した。また、キャビティ３４の型開き方向における厚さＬ０が４ｍｍであり、発泡樹脂の型開き方向における厚さＬ１及びＬ２はそれぞれ、８ｍｍ及び２０ｍｍであった。なお、前記成形条件は、一例を示したものであり、製品形状、成形材料及び発泡条件等によって種々の成形条件が設定される。
【００４７】
また、繊維１７として、平均繊維長が１．７〜１．８ｍｍの繊維を用いた。繊維１７を含有させた発泡樹脂成形品１８の成形に際し、コアバック量Ｄ２は、繊維の平均繊維量より大きく設定され、好ましくは、第１の型移動ステップＳ１におけるコアバック量Ｄ１が、繊維の平均繊維長の２倍より大きく設定される。
【００４８】
なお、本実施形態では、樹脂に発泡剤及び繊維が含有された発泡樹脂を成形材料として用いているが、繊維を用いることなく、樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂を成形材料として用いるようにしてもよい。また、第１の型移動ステップＳ１は、発泡樹脂１５がキャビティ３４内に注入されてから所定時間Ｔ１経過後に行われているが、所定時間Ｔ１を設けることなく、発泡樹脂１５の注入後に第１の型移動ステップＳ１を行うようにしてもよい。
【００４９】
このように、本実施形態に係る発泡樹脂成形品の成形方法によれば、発泡樹脂１５をキャビティ３４内に注入した後に、可動型３３を型開き方向に第１のコアバック速度Ｖ１で移動させる第１の型移動ステップＳ１と、第１の型移動ステップＳ１の後に、可動型３３を第２のコアバック速度Ｖ２で型開き方向に移動させる第２の型移動ステップＳ２とを備え、第２のコアバック速度Ｖ２が、第１のコアバック速度Ｖ１より小さく設定されていることにより、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる。
なお、第１のコアバック速度のみで発泡樹脂を発泡成形させる場合には、前述したように発泡圧が次第に低下し外観不良や発泡不良を引き起こし、一方、コアバック速度の小さい第２のコアバック速度のみで発泡樹脂を発泡成形させる場合には、発泡剤により生ずる気泡が粗大化し良好な発泡状態を得ることができない。
【００５０】
また、第１の型移動ステップＳ１は、発泡樹脂１５をキャビティ３４内に注入してから所定時間Ｔ１経過後に行われることにより、発泡樹脂の表面に非発泡のスキン層を形成することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００５１】
更に、発泡樹脂１５に繊維１７が更に含有され、可動型３３の型開き方向への移動量Ｄ２が、繊維１７の平均繊維長より大きく設定されていることにより、樹脂に強化材として繊維を含有させた繊維強化樹脂において、繊維のスプリングバック後の発泡圧の低下を抑制することができ、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる。
【００５２】
また更に、発泡剤が、化学発泡剤であることにより、前記効果を有効に実現し得る発泡剤を提供することができる。発泡剤として化学発泡剤を用いる場合には、例えば窒素や二酸化炭素等の物理発泡剤を用いる場合に比して発泡剤による発泡圧が低いので、前記効果をより有効に奏することができる。
【００５３】
また更に、本実施形態に係る発泡樹脂成形品の成形装置によれば、制御装置４０は、注入装置１０により発泡樹脂１５がキャビティ３４内に注入された後に、可動型３３を型開き方向に第１のコアバック速度Ｖ１で移動させ、可動型３３を第１のコアバック速度Ｖ１で移動させた後に、可動型３３を型開き方向に第１のコアバック速度Ｖ１より小さい第２のコアバック速度Ｖ２で移動させることにより、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる。
【００５４】
また更に、制御装置４０は、注入装置１０により発泡樹脂１５がキャビティ３４内に注入されてから所定時間Ｔ１経過後に、可動型３３を型開き方向に第１のコアバック速度Ｖ１で移動させることにより、発泡樹脂の表面に非発泡のスキン層を形成することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００５５】
また更に、発泡樹脂１５に繊維１７が更に含有され、制御装置４０は、可動型３３の型開き方向への移動量Ｄ２が、繊維１７の平均繊維長より大きくなるように可動型３３を型開き方向に移動させることにより、樹脂に強化材として繊維を含有させた繊維強化樹脂において、繊維のスプリングバック後の発泡圧の低下を抑制することができ、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる。
【００５６】
また更に、注入装置１０は、樹脂に発泡剤として化学発泡剤を含有させた発泡樹脂１５をキャビティ３４内に注入することにより、前記効果を有効に実現し得る発泡剤を提供することができる。発泡剤として化学発泡剤を用いる場合には、例えば窒素や二酸化炭素等の物理発泡剤を用いる場合に比して発泡剤による発泡圧が低いので、前記効果をより有効に奏することができる。
【００５７】
本実施形態では、第１の型移動ステップＳ１及び第２の型移動ステップＳ２において、可動型３３は、一定のコアバック速度にて型開き方向に移動されているが、第１の型移動ステップ及び／又は第２の型移動ステップにおける可動型３３のコアバック速度を連続的に変化させるようにしてもよい。
【００５８】
図６は、本実施形態の第１変形例に係る成形方法での可動型の動作パターンを説明するための説明図である。図６では、発泡樹脂注入後の時間を横軸にとり、コアバック速度を縦軸にとって表示している。なお、後述する図７及び図８についても同様とする。図６に示すように、発泡樹脂が成形型のキャビティ内に注入されてから所定時間Ｔ１１経過後に、時間Ｔ１２から時間Ｔ１３まで第１のコアバック速度Ｖ１１にて第１の型移動ステップＳ１１が行われ、該第１の型移動ステップＳ１１の後に、時間Ｔ１４にてコアバック速度がＶ１２になるように連続的にコアバック速度を減少させながら可動型を型開き方向に移動させる第２の型移動ステップＳ１２が行われるようにしてもよい。
【００５９】
このように、第２の型移動ステップＳ１２において可動型のコアバック速度を無段階に調整して移動させることにより、低下する発泡圧により細やかに対応させることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、第１の型移動ステップＳ１と第２の型移動ステップＳ２とを連続して行っているが、第１の型移動ステップＳ１の後に、可動型３３の型開き方向への移動を一旦停止させ、該停止後に再び可動型を型開き方向へ移動させて第２の型移動ステップＳ２を行うようにしてもよい。
【００６１】
図７は、本実施形態の第２変形例に係る成形方法での可動型の動作パターンを説明するための説明図である。図７に示すように、発泡樹脂が成形型のキャビティ内に注入されてから所定時間Ｔ２１経過後に、時間Ｔ２２から時間Ｔ２３まで第１のコアバック速度Ｖ２１にて第１の型移動ステップＳ２１が行われ、該第１の型移動ステップＳ２１の後に、コアバック速度を減少させ、時間Ｔ２４から時間Ｔ２５まで可動型を一旦停止させた後に、再び可動型を移動させて時間Ｔ２６から時間Ｔ２７までコアバック速度Ｖ２２にて第２の型移動ステップＳ２２が行われるようにしてもよい。
【００６２】
このように、第１の型移動ステップＳ２１と第２の型移動ステップＳ２２との間に可動型の型開き方向への移動を一旦停止させることにより、第１の型移動ステップＳ２１の後に、発泡セルの調整、具体的にはスキン層の厚さや発泡樹脂の粘度などの調整を行うことができる。
【００６３】
また、本実施形態では、第１の型移動ステップＳ１と第２の型移動ステップＳ２との二段階で可動型の型開き方向への移動が行われているが、例えば三段階など、多段階的に可動型を型開き方向へ移動させるようにしてもよい。
【００６４】
図８は、本実施形態の第３変形例に係る成形方法での可動型の動作パターンを説明するための説明図である。図８に示すように、発泡樹脂が成形型のキャビティ内に注入されてから所定時間Ｔ３１経過後に、時間Ｔ３２から時間Ｔ３３まで第１のコアバック速度Ｖ３１にて第１の型移動ステップＳ３１が行われ、該第１の型移動ステップＳ３１の後に時間Ｔ３４から時間Ｔ３５まで第２のコアバック速度Ｖ３２にて第２の型移動ステップＳ３２が行われ、該第２の型移動ステップＳ３２の後に時間Ｔ３６から時間Ｔ３７まで第３のコアバック速度Ｖ３３にて第３の型移動ステップＳ３３が行われるようにしてもよい。
【００６５】
このように、第１の型移動ステップＳ３１の後に、第２の型移動ステップＳ３２と第３の型移動ステップＳ３３とからなる２段階の型移動ステップを行うことにより、低下する発泡圧に細やかに対応させることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、型開閉装置２０が型開閉シリンダ２１により可動型３３を型開閉方向に移動させているが、例えばリンク機構などを備えたその他の好適な型移動手段によって可動型を型開閉方向に移動させるようにしてもよい。
【００６７】
また、成形型３３のキャビティ３４内に発泡樹脂が注入された後に可動型３３を型開き方向へ移動させ発泡を促進させているが、固定型を移動させる、あるいは固定型又は可動型に対してスライドするスライド型を設け該スライド型を移動させることにより、成形型のキャビティの容積を拡大し発泡を促進させる場合においても、本実施形態に係る発泡成形を適用することができる。
【００６８】
以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、発泡圧の低下に起因する発泡不良や外観不良を抑制することができる発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置であり、例えば、射出成形により発泡樹脂成形品を成形する際に好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態に係る発泡樹脂成形品の成形装置を概略的に示す概略説明図である。
【図２】発泡樹脂がキャビティ内へ注入された後の時間と可動型の型開き方向への型移動速度との関係を示す説明図である。
【図３】発泡樹脂がキャビティ内へ注入された後の時間と可動型の型開き方向への移動量との関係を示す説明図である。
【図４】本発明の成形方法を模式的に示す説明図である。
【図５】図４の発泡樹脂の断面を拡大して模式的に示す断面説明図である。
【図６】本実施形態の第１変形例に係る成形方法での可動型の動作パターンを説明するための説明図である。
【図７】本実施形態の第２変形例に係る成形方法での可動型の動作パターンを説明するための説明図である。
【図８】本実施形態の第３変形例に係る成形方法での可動型の動作パターンを説明するための説明図である。
【図９】可動型の型開き方向への移動量と発泡時の発泡圧との関係を示したグラフである。
【図１０】繊維が含有された発泡樹脂成形品の成形に際し、コアバック量と発泡圧との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００７１】
１  成形装置
１０  注入手段
１５  発泡樹脂
１７  繊維
１８  発泡樹脂成形品
２０  型移動手段
３０  成形型
３２  固定型
３３  可動型
３４  キャビティ
４０  制御手段
Ｓ１、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１  第１の型移動ステップ
Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２  第２の型移動ステップ
Ｖ１、Ｖ１１、Ｖ２１、Ｖ３１  第１の型移動速度
Ｖ２、Ｖ１２、Ｖ２２、Ｖ３２  第２の型移動速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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