(57)【要約】【課題】発泡樹脂成形品のスキン層の破泡跡やシルバーの発生を抑制する。【解決手段】原料樹脂２０に発泡剤を含ませてなる発泡性樹脂３０を射出シリンダ１１前部の樹脂溜め部１１ａに溜めて成形型１のキャビティに射出するにあたり、発泡性樹脂３０を樹脂溜め部１１ａに、その発泡剤濃度が該樹脂溜め部の射出方向前部側では後部側よりも低くなるように変化させて溜め、その状態で該発泡性樹脂３０を成形型１内に射出する。【選択図】図３
2008012803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料樹脂に発泡剤を含ませてなる発泡性樹脂を射出シリンダ前部の樹脂溜め部に溜めて成形型のキャビティに射出するようにした発泡樹脂成形品の成形方法において、
上記発泡性樹脂を上記樹脂溜め部に、該発泡性樹脂の発泡剤濃度を該樹脂溜め部の射出方向前部側では後部側よりも低くなるように変化させて溜め、その状態で該発泡性樹脂を上記成形型内に射出す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】
請求項１において、
上記発泡剤濃度を上記樹脂溜め部の前端部位では零になるようにすることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記発泡剤濃度を上記樹脂溜め部の前端から後端へいくに従って漸次高くなるようにすることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
請求項２において、
上記発泡剤濃度を、上記樹脂溜め部の前端部では零になり、該前端部に続く後側では一旦高くなり、次いで後方へいくに従って漸次低くなるようにすることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
上記射出シリンダ内に供給された上記原料樹脂が上記樹脂溜め部に溜められていく過程で、該原料樹脂に上記発泡剤を上記発泡剤濃度が変化するように混入していくことを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
上記樹脂溜め部に供給された上記原料樹脂に上記発泡剤を混入して該樹脂溜め部の発泡性樹脂の発泡剤濃度を変化させることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
請求項６において、
上記樹脂溜め部又は該樹脂溜め部から上記成形型のキャビティに至る間の発泡性樹脂供給通路に混合促進手段を配置し、該混合促進手段により上記原料樹脂に対する上記発泡剤の混合を促進することを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項８】
請求項７において、
上記射出シリンダに挿入されたスクリューのヘッド部が上記樹脂溜め部に臨み、
上記ヘッド部にフィンが設けられて上記混合促進手段が構成され、
上記ヘッド部の回転により、上記樹脂溜め部において上記原料樹脂に対する上記発泡剤の混合を促進することを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
上記発泡剤として物理発泡剤を用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１０】
請求項９において、
上記物理発泡剤として超臨界流体を用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１１】
原料樹脂に発泡剤を含ませてなる発泡性樹脂を溜める樹脂溜め部を前部に備えた射出シリンダと、
上記樹脂溜め部に溜められた発泡性樹脂を成形型のキャビティに射出する射出手段と、
上記樹脂溜め部に溜まる上記発泡性樹脂の上記発泡剤の濃度を、該樹脂溜め部の射出方向前部側では後部側よりも低くなるように調節する発泡剤濃度調節手段とを備えていることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
上記射出シリンダに上記原料樹脂を供給する原料樹脂供給手段と、
上記射出シリンダに上記発泡剤を注入する発泡剤注入手段と、
上記射出シリンダに供給された原料樹脂を可塑化させながら上記樹脂溜め部に送る樹脂送り手段とを備え、
上記発泡剤濃度調節手段は、上記樹脂送り手段によって上記原料樹脂が上記樹脂溜め部に送られていく過程で、上記発泡剤注入手段による上記発泡剤の注入量又は注入位置を変化させるものであることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２において、
上記発泡剤注入手段は、上記射出シリンダの樹脂溜め部に上記発泡剤を注入することを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
上記樹脂溜め部又は該樹脂溜め部から上記成形型のキャビティに至る間の発泡性樹脂供給通路に、上記原料樹脂に対する上記発泡剤の混合を促進する混合促進手段が設けられていることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１５】
請求項１４において、
上記射出シリンダ内にスクリューが回転可能に且つ前後動可能に設けられていて、
上記スクリューが、回転しながら後退することによって、上記原料樹脂を可塑化しながら上記樹脂溜め部に送る樹脂送り手段を構成しているとともに、該スクリューが、上記樹脂溜め部に溜められた発泡性樹脂を前進によって成形型のキャビティに射出する射出手段を構成しており、
上記スクリュー先端のヘッド部にフィンが設けられ、このフィン付ヘッド部が、上記樹脂溜め部において上記原料樹脂に対する上記発泡剤の混合を促進する混合促進手段を構成していることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１６】
請求項１１乃至請求項１５のいずれか一において、
上記発泡剤として物理発泡剤を用いることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１７】
請求項１６において、
上記物理発泡剤として超臨界流体を用いることを特徴とする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】
本発明は、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】
発泡樹脂成形品の射出成形においては、射出装置から成形型内に射出された発泡性樹脂が成形型の成形面に接触し速やかに冷却されることにより、成形品表面にスキン層が形成される。軽量で且つ外観品質の良い成形品を得るには、表面欠陥のないスキン層を形成する必要がある。
【０００３】
このスキン層の形成に関し、特許文献１には、発泡剤としての超臨界流体を原料樹脂に含浸させてなる発泡性樹脂を成形型のキャビティに射出充填するにあたり、キャビティを開きながら発泡性樹脂を射出充填し、その後超臨界圧以上の型締め圧によってキャビテイを圧縮し、しかる後に型締め圧を超臨界圧以下に下げることが記載されている。キャビティを開きながらの射出充填により、充填時の樹脂粘度を下げてスキン層の形成を遅らせ、その後に超臨界圧以上の型締め圧をかけることにより、均一な厚さのスキン層を形成する、というものである。
【特許文献１】特開２００３−２３１１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、発泡性樹脂材料の形成に関しては、スキン層内側のコア部（発泡部）に微細で均一な発泡セルを形成するために、原料樹脂中に発泡剤を均一に分散させるという考えがとられている。しかし、そのような発泡性樹脂は、原料樹脂中に発泡剤を均一に分散しているために、成形型のキャビティに入ると、直ちに発泡を開始する。そのため、発泡樹脂の成形型に接触した部分はスキン層になるものの、そのスキン層には既に発泡を開始した部分が含まれる。この発泡を開始した部分がスキン層表面で破泡して破泡跡が残り易く、また、破泡したときに出るガスによってスキン層表面に銀色の筋、所謂シルバーを生じ易くなる。
【０００５】
そこで、本発明は、スキン層に発泡セルが含まれる量を少なくし、或いは発泡セルが実質的に含まれないようにして、外観品質の良い発泡樹脂成形品を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するために、本発明では、射出シリンダから成形型内に最初に射出される発泡性樹脂の発泡剤濃度が低くなるように、又は零になるようにした。
【０００７】
請求項１に係る発明は、原料樹脂に発泡剤を含ませてなる発泡性樹脂を射出シリンダ前部の樹脂溜め部に溜めて成形型のキャビティに射出するようにした発泡樹脂成形品の成形方法において、
上記発泡性樹脂を上記樹脂溜め部に、該発泡性樹脂の発泡剤濃度を該樹脂溜め部の射出方向前部側では後部側よりも低くなるように変化させて溜め、その状態で該発泡性樹脂を上記成形型内に射出することを特徴とする。
【０００８】
すなわち、樹脂溜め部に溜められた発泡性樹脂を成形型内に射出すると、該樹脂溜め部の前部側に溜められている部分が先に成形型内に入り、該成形型の成形面との接触によって速やかに冷却されて発泡樹脂成形品にスキン層を形成する。これに対して、上記樹脂溜め部の後部側に溜められている樹脂が後から成形型に入り、当該成形品のコア部を形成する。そうして、成形型に先に入ってスキン層を形成する上記前部側の樹脂部分は、コア部を形成する上記後部側の樹脂部分に比べて、その発泡剤濃度が低いから、そのスキン層は発泡量が少なくなる。よって、スキン層表面に破泡跡が殆どなくなり、或いは零になり、また、シルバーの発生も抑制され、成形品の外観品質が良好になる。
【０００９】
上記発泡剤としては、アゾジカルボンアミド等のアゾ化合物、Ｎ,Ｎ'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、４,４'−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)等のスルホニル・ヒドラジド化合物のような有機化合物、重炭酸ナトリウム等の無機化合物、その他の化学発泡剤、並びに炭酸ガス、窒素ガス、空気、プロパン、ブタン等の物理発泡剤のいずれも採用することができる。物理発泡剤に関しては、それらガスを超臨界状態の流体として用いることができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１において、
上記発泡剤濃度を上記樹脂溜め部の前端部位では零になるようにすることを特徴とする。
【００１１】
従って、スキン層の発泡セル量を少なくする上で、ひいては該発泡セル量を零にする上で有利になる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、
上記発泡剤濃度を上記樹脂溜め部の前端から後端へいくに従って漸次高くなるようにすることを特徴とする。
【００１３】
従って、表面から中心にいくに従って発泡セル量が漸次多くなった成形品が得られ、例えば、成形品の物性を安定なものにする上で有利になる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項２において、
上記発泡剤濃度を、上記樹脂溜め部の前端部では零になり、該前端部に続く後側では一旦高くなり、次いで後方へいくに従って漸次低くなるようにすることを特徴とする。
【００１５】
従って、スキン層では発泡セルが少なく、コア部ではその中心に行くほど発泡セルが少なくなった成形品、換言すれば、中心部に強度の高い芯があるような成形品を得ることができる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
上記射出シリンダ内に供給された上記原料樹脂が上記樹脂溜め部に溜められていく過程で、該原料樹脂に上記発泡剤を上記発泡剤濃度が変化するように混入していくことを特徴とする。
【００１７】
すなわち、原料樹脂に予め発泡剤を添加してなるペレットを射出シリンダに投入する方法の場合、発泡剤濃度を変化させるためには、発泡剤濃度の異なる原料樹脂ペレットを複数種類準備し、それらを低濃度のものから順に射出シリンダに投入していくことになる。しかし、この方法では、種類の異なるペレットを作成、準備する必要があるとともに、ペレットの投入が煩雑になる。
【００１８】
そこで、本発明では、発泡剤を原料樹脂とは別にして射出シリンダに供給するようにし、その供給にあたり、原料樹脂が樹脂溜め部に溜められていく過程で、該原料樹脂に発泡剤を混入していくようにした。従って、発泡剤混入量を適宜変化させることにより、樹脂溜め部の前部側に溜まる樹脂の発泡剤濃度を低くしたり、或いは前部側の発泡剤濃度を零にしたり、或いは発泡剤濃度を樹脂溜め部の前後方向において漸次変化させた状態にすることが簡単になる。繊維強化発泡樹脂成形品を得る場合、補強用繊維は原料樹脂に予め混入させておけばよい。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
上記樹脂溜め部に供給された上記原料樹脂に上記発泡剤を混入して該樹脂溜め部の発泡性樹脂の発泡剤濃度を変化させることを特徴とする。
【００２０】
このように樹脂溜め部において、原料樹脂に発泡剤を混入するようにすれば、原料樹脂の可塑化が終了しているため、発泡剤の原料樹脂への混入が容易になり、そして、発泡剤の樹脂溜め部に対する注入位置を調整したり注入量を部分的に変化させることにより、上記発泡剤濃度を適宜変化させることができる。
【００２１】
請求項７に係る発明は、請求項６において、
上記樹脂溜め部又は該樹脂溜め部から上記成形型のキャビティに至る間の発泡性樹脂供給通路に混合促進手段を配置し、該混合促進手段により上記原料樹脂に対する上記発泡剤の混合を促進することを特徴とする。
【００２２】
従って、発泡剤を原料樹脂に確実に混合させた状態で成形型内に充填することができ、品質の良い発泡成形品を得る上で有利になる。
【００２３】
請求項８に係る発明は、請求項７において、
上記射出シリンダに挿入されたスクリューのヘッド部が上記樹脂溜め部に臨み、
上記ヘッド部にフィンが設けられて上記混合促進手段が構成され、
上記ヘッド部の回転により、上記樹脂溜め部において上記原料樹脂に対する上記発泡剤の混合を促進することを特徴とする。
【００２４】
従って、ヘッド部のフィンによって樹脂溜め部の樹脂が掻き混ぜられるから、該樹脂溜め部において原料樹脂と発泡剤との混合を促進することができる。
【００２５】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
上記発泡剤として物理発泡剤を用いることを特徴とする。
【００２６】
従って、原料樹脂に発泡剤を混入分散させる上で有利になる。
【００２７】
請求項１０に係る発明は、請求項９において、
上記物理発泡剤として超臨界流体を用いることを特徴とする。
【００２８】
超臨界流体にすると、原料樹脂への拡散及び溶解性が良好になり、微細な発泡セルを形成することができる。
【００２９】
請求項１１に係る発明は、原料樹脂に発泡剤を含ませてなる発泡性樹脂を溜める樹脂溜め部を前部に備えた射出シリンダと、
上記樹脂溜め部に溜められた発泡性樹脂を成形型のキャビティに射出する射出手段と、
上記樹脂溜め部に溜まる上記発泡性樹脂の上記発泡剤の濃度を、該樹脂溜め部の射出方向前部側では後部側よりも低くなるように調節する発泡剤濃度調節手段とを備えていることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置である。
【００３０】
従って、請求項１に係る発明を実施し、スキン層表面に破泡跡やシルバーを生ずることを防止して、外観品質が良好な発泡樹脂成形品を得ることができる。
【００３１】
請求項１２に係る発明は、請求項１１において、
上記射出シリンダに上記原料樹脂を供給する原料樹脂供給手段と、
上記射出シリンダに上記発泡剤を注入する発泡剤注入手段と、
上記射出シリンダに供給された原料樹脂を可塑化させながら上記樹脂溜め部に送る樹脂送り手段とを備え、
上記発泡剤濃度調節手段は、上記樹脂送り手段によって上記原料樹脂が上記樹脂溜め部に送られていく過程で、上記発泡剤注入手段による上記発泡剤の注入量又は注入位置を変化させるものであることを特徴とする。
【００３２】
従って、原料樹脂が樹脂溜め部に送られていく過程で発泡剤の注入量又は注入位置を変化させる、すなわち、時間の経過に応じて変化させることができ、それによって、樹脂溜め部に溜まる発泡性樹脂の発泡剤濃度を前部側と後部側とで変化させて外観品質の良い発泡樹脂成形品を得ることができる。
【００３３】
請求項１３に係る発明は、請求項１１又は請求項１２において、
上記発泡剤注入手段は、上記射出シリンダの樹脂溜め部に上記発泡剤を注入することを特徴とする。
【００３４】
従って、樹脂溜め部において、原料樹脂に発泡剤を混入することができ、樹脂溜め部に溜まる発泡性樹脂の発泡剤濃度を前部側と後部側とで変化させて外観品質の良い発泡樹脂成形品を得ることができる。
【００３５】
請求項１４に係る発明は、請求項１３において、
上記樹脂溜め部又は該樹脂溜め部から上記成形型のキャビティに至る間の発泡性樹脂供給通路に、上記原料樹脂に対する上記発泡剤の混合を促進する混合促進手段が設けられていることを特徴とする。
【００３６】
従って、原料樹脂に対する発泡剤の混合が良好になり、品質の良い発泡樹脂成形品を得ることができる。
【００３７】
請求項１５に係る発明は、請求項１４において、
上記射出シリンダ内にスクリューが回転可能に且つ前後動可能に設けられていて、
上記スクリューが、回転しながら後退することによって、上記原料樹脂を可塑化しながら上記樹脂溜め部に送る樹脂送り手段を構成しているとともに、該スクリューが、上記樹脂溜め部に溜められた発泡性樹脂を前進によって成形型のキャビティに射出する射出手段を構成しており、
上記スクリュー先端のヘッド部にフィンが設けられ、このフィン付ヘッド部が、上記樹脂溜め部において上記原料樹脂に対する上記発泡剤の混合を促進する混合促進手段を構成していることを特徴とする。
【００３８】
従って、樹脂溜め部において原料樹脂に対して発泡剤を効率良く混合することができ、品質の良い発泡樹脂成形品を得ることができる。
【００３９】
請求項１６に係る発明は、請求項１１乃至請求項１５のいずれか一において、
上記発泡剤として物理発泡剤を用いることを特徴とする。
【００４０】
従って、原料樹脂に発泡剤を混入分散させる上で有利になる。
【００４１】
請求項１７に係る発明は、請求項１６において、
上記物理発泡剤として超臨界流体を用いることを特徴とする。
【００４２】
従って、原料樹脂への発泡剤の拡散及び溶解性が良好になり、微細な発泡セルを形成することができる。
【発明の効果】
【００４３】
以上のように、本発明によれば、射出シリンダの樹脂溜め部に、発泡性樹脂をその発泡剤濃度が該樹脂溜め部の前部側では後部側よりも低くなるように溜め、その状態で該発泡性樹脂を成形型内に射出するようにしたから、スキン層表面に破泡跡やシルバーを生ずることを防止して、外観品質が良好な発泡樹脂成形品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４５】
図１に示す発泡樹脂成形品の成形装置において、１は成形型、２は成形型１のキャビテイに発泡性樹脂を充填するための射出装置である。
【００４６】
成形型１は、図２に示すように、固定型３と、該固定型３に向かって進退するように設けられた可動型４とにより構成され、固定型３にスプルー５が設けられている。図１に示すように、成形型１には可動型４を固定型３に向かって進退するようにスライドさせる可動型駆動手段６が接続されている。可動型駆動手段６は、シリンダ装置７と、該シリンダ装置７による可動型４の進退をガイドするガイド装置８とによって構成されている。
【００４７】
射出装置２は、インラインスクリュー式であって、内部にスクリューが回転自在に挿入され外周面に加熱用ヒータが設けられたシリンダ１１を備え、シリンダ１１の先端のノズル１２が固定型３のスプルー５に接続されている。シリンダ１１の基端側には、樹脂材料を供給するための原料樹脂供給手段としてのホッパ１３と、スクリューの回転及び進退を行なうためのスクリュー駆動手段１４とが設けられている。
【００４８】
化学発泡剤を含有する発泡性樹脂を用いて成形を行なう場合には、該発泡性樹脂をホッパ１３よりシリンダ１１内に投入する。物理発泡剤を含有する発泡性樹脂を用いて成形を行なう場合には、ホッパ１３より原料樹脂をシリンダ１１内に投入し、発泡剤注入手段１５から超臨界状態にされた物理発泡剤をシリンダ１１に注入する。繊維補強の発泡樹脂成形品を得る場合は、補強用繊維を予め原料樹脂に混入させておく。補強用繊維の種類は特に問わないが、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維等を使用することができる。
【００４９】
図２において、１６は成形型１のキャビティ、１７は該キャビティ１６で成形された発泡樹脂成形品である。発泡樹脂成形品１７は、内部が多数の発泡セルを有するコア部１８となり、表面は発泡セルが少ない又は発泡セルがないスキン層１９によって形成されている。本発明は、スキン層１９の品質向上を図ることを主たる課題とするものであり、以下、具体的な実施形態に基いて本発明を説明する。
【００５０】
＜実施形態１＞
図３は発泡樹脂成形品成形装置の一部を概略的に示す。シリンダ１１の射出方向前部には樹脂溜め部１１ａが設けられている。シリンダ１１内には、回転しながら後退することにより、ホッパ１３から投入された原料樹脂２０を可塑化させながら樹脂溜め部１１ａに送るとともに、前進することにより、樹脂溜め部１１ａの発泡性樹脂３０を成形型１に射出するスクリュー２１が挿入されている。スクリュー２１は樹脂可塑化送り手段と射出手段として機能する。スクリュー２１の先端のヘッド部２２とスクリュー本体部（ねじ部）との間には、樹脂溜め部１１ａから樹脂が逆流することを阻止するチェックリング２３が前後動自在に嵌められている。
【００５１】
発泡剤注入手段１５は、物理発泡剤としての窒素ガスを貯留したボンベ２５と、該ボンベ２５より供給される窒素ガスを超臨界流体にする超臨界流体生成装置２６と、該超臨界流体生成装置２６で生成された超臨界流体をシリンダ１１に注入するノズル２７とによって構成されている。
【００５２】
本実施形態では、ノズル２７は、シリンダ１１の樹脂溜め部１１ａよりも後方部位において該シリンダ１１内に発泡剤を注入するように設けられている。なお、図３では、ノズル２７を１本配置しているが、複数本のノズル２７を周方向に間隔をおいて配置してもよい。そうして、樹脂溜め部１１ａに溜められる発泡性樹脂３０の発泡剤濃度がその貯留場所によって変化した状態になるように、発泡剤濃度調節手段３１がノズル２７の作動を制御するようになっている。
【００５３】
すなわち、発泡剤濃度調節手段３１は、マイクロコンピュータを利用したものであり、スクリュー駆動手段１４によるスクリュー２１の後退量に応じて、ノズル２７による発泡剤注入量を変化させるものである。本実施形態では、図４に示すように、樹脂溜め部１１ａの射出方向前部側の発泡剤濃度が後部側の発泡剤濃度よりも低くなるように、しかも、樹脂溜め部１１ａの前端部では発泡剤濃度が零となり、後部側へいくに従って発泡剤濃度が漸次高くなるようにする。そのために、発泡剤濃度調節手段３１は、スクリュー２１の後退初期は上記発泡剤注入量を零とし、所定の後退位置に達した時点から発泡剤注入量を漸次増大させていく。
【００５４】
シリンダ１１に注入された発泡剤は、原料樹脂２０スクリュー２１によって可塑化されながら樹脂溜め部１１ａに送られる過程で、該原料樹脂２０に混入（溶解）されていく。
【００５５】
樹脂溜め部１１ａに溜められた発泡性樹脂３０は、スクリュー２１の前進により、成形型１のキャビティ１６に射出される。キャビティ１６は、射出時にはその容積を成形すべき発泡樹脂成形品の容積よりも小さくしておき、射出完了後（樹脂の充填完了後）、可動型４を後退させるコアバックによってキャビティ容積を発泡樹脂成形品の容積の大きさまで拡張させる。このコアバックにより、発泡剤の発泡を促進する。
【００５６】
上記射出においては、樹脂溜め部１１ａの前端部に位置する部分から成形型１のキャビティ１６に入り、該成形型１の成形面との接触によって速やかに冷却されて発泡樹脂成形品のスキン層１９を形成する。続いて、上記樹脂溜め部の後部側に溜められている樹脂が後からキャビティ１６に入っていき、当該成形品のコア部１８を形成することになる。
【００５７】
そうして、樹脂溜め部１１ａの前端部分に溜められていた樹脂はスキン層１９の表面を形成するところ、この部分の樹脂には発泡剤が含まれていないから、発泡剤による発泡セルは形成されず、従って、破泡やシルバーを生ずることはない。続いてキャビティ１６に入る樹脂部分も発泡剤濃度が低いから、その樹脂部分によってスキン層１９の一部が形成されるとしても、発泡は殆どなく、従って、破泡やシルバーを生ずることが避けられる。すなわち、外観が美麗な発泡樹脂成形品１７が得られる。樹脂溜め部１１ａの後部側では発泡剤濃度が高くなっているから、その部分の樹脂によって形成されるコア部１８は多数の発泡セルを有するものになる。
【００５８】
また、本実施形態では、図４に示すように、発泡剤濃度が樹脂溜め部１１ａの後部側へいくに従って漸次高くなっている。従って、得られる発泡樹脂成形品１７は、スキン層１９側からコア部１８の中心にいくに従って発泡セルの密度が漸次高くなり、物性（品質）が安定したものになる。
【００５９】
樹脂溜め部１１ａでの発泡性樹脂の発泡剤濃度に関しては、図４に破線で示すように、樹脂溜め部１１ａの前端部では零になり、該前端部に続く後側では一旦高くなり、次いで後方へいくに従って漸次低くなるようにすることもできる。これによれば、スキン層１９では発泡セルが少なく、コア部１８ではその中心に行くほど発泡セルが少なくなった成形品、換言すれば、中心部に強度の高い芯があるような成形品を得ることができる。
【００６０】
＜実施形態２＞
図５に示すように、本実施形態では、発泡剤をノズル２７によってシリンダ１１の樹脂溜め部１１ａに注入するようにし、その注入位置及び注入量を変化させることにより、該樹脂溜め部１１ａでの発泡性樹脂の発泡剤濃度を実施形態１と同様に変化させるようにした。図６はノズル２７の注入位置を変化させる機構、すなわち、ノズル２７を樹脂溜め部１１ａの前後方向に移動させる機構を示す。同図において、３５はシリンダ１１の筒壁に形成された前後方向に延びる長孔であり、この長孔３５を覆うように、筒壁にスライダ３６が前後方向に移動自在に設けられ、該スライダ３６にノズル２７が取り付けられている。発泡剤は樹脂溜め部１１ａの前端より所定距離後方へ離れた位置から後方の部位に供給されるように、すなわち、樹脂溜め部１１ａの前端部には発泡剤が供給されないように、スライダ３６によるノズル２７の前進端位置が規制されている。
【００６１】
本実施形態の場合、上記ノズル２７の前後移動機構及びその移動手段が発泡剤濃度調節手段を構成している。なお、図５では、ノズル２７を１本配置しているが、複数本のノズル２７を周方向に間隔をおいて配置してもよい。
【００６２】
従って、発泡剤濃度を変化させるときは、ノズル２７を樹脂溜め部１１ａの後端部に位置付けた状態で樹脂溜め部１１ａに原料樹脂を溜め、しかる後、ノズル２７を前方へ移動させながら発泡剤を注入していく。その際、ノズル２７が前方へいくに従って、発泡剤の注入量が少なくなるようにし、樹脂溜め部１１ａの前端部では発泡剤濃度が零になるようにする。
【００６３】
なお、ノズル２７を樹脂溜め部１１ａの前端部に位置付けた状態でスクリュー２１による樹脂溜め部１１ａへの原料樹脂の送りを開始し、スクリュー２１の後退に追従させてノズル２７を後退させていくようにし、ノズル２７が後方へいくに従って、発泡剤の注入量が多くなるようにしてもよい。樹脂溜め部１１ａの前端部では発泡剤濃度が零になるようにすることが好ましい。
【００６４】
また、本実施形態においても、図４に破線で示すように発泡剤濃度を変化させるようにしてもよい。
【００６５】
そうして、上述の如く、樹脂溜め部１１ａにおいて発泡剤を原料樹脂に混入するから、実施形態１とは違って、スクリュー本体部は発泡剤と原料樹脂との混合（発泡剤の原料樹脂への溶解促進）に働かない。よって、別途その混合を促進することが好ましい。そこで、本実施形態では、スクリュー２１のヘッド部２２をスクリュー本体部に回転自在に支持し、該ヘッド部２２を混合促進手段としている。すなわち、図７及び図８に示すように、円錐状ヘッド部２２の前面に、その頂部より底部に至る複数の螺旋状のフィン３７を設け、該ヘッド部２２をスクリュー本体部とは別の駆動手段（図示省略）によって単独回転させることにより、フィン３７によって樹脂溜め部１１ａの樹脂を掻き混ぜて、発泡剤と原料樹脂との混合を促進するようにしている。
【００６６】
図９及び図１０は混合促進手段として機能するヘッド部２２の他の例を示す。すなわち、この例では、単独回転する円錐状ヘッド部２２の前面に、その頂部から底部に至る複数の溝３８を周方向に間隔をおいて形成し、該溝３８によって樹脂溜め部１１ａの樹脂を掻き混ぜて、発泡剤と原料樹脂との混合を促進するようにしている。
【００６７】
図１１及び図１２は混合促進手段として機能するヘッド部２２のさらに他の例を示す。すなわち、この例では、単独回転する円錐状ヘッド部２２の前面に、その頂部から底部に至る溝３８を周方向に間隔をおいて形成し、さらに、相隣る溝３８同士を結んで周方向に延びる連絡孔３９を形成している。従って、樹脂は連絡孔３９を通ることによってせん断がかけられ、発泡剤と原料樹脂との混合がさらに促進される。
【００６８】
＜実施形態３＞
図１３に示すように、本実施形態では、シリンダ１１の前部に複数本のノズル２７を前後方向に間隔をおいて配置し、各ノズル２７から樹脂溜め部１１ａに発泡剤を注入するようにしている。この場合、スクリュー２１によって樹脂溜め部１１ａの前端部に原料樹脂を充填した後、該スクリュー２１のヘッド部２２が後退して各ノズル２７の位置を順次通過するときに、当該ノズル２７から発泡剤を注入するようにし、ベッド部２２が通過した後は当該ノズル２７からの発泡剤の注入を停止する。そして、各ノズル２７からの発泡剤の注入量は、前端部のノズル２７が一番少なく、後端部のノズル２７が一番多くなるように、漸次変化させたものとする。前端部のノズル２７は樹脂溜め部１１ａの前端より所定距離後方へ離れた位置に発泡剤を供給されるように配置されている。本実施形態では、上記複数本のノズル２７と、スクリュー２１の後退に応じて複数本のノズル２７を前端部のものから順に開閉させるノズル作動手段とが発泡剤濃度調節手段を構成している。
【００６９】
ヘッド部２２には実施形態２と同じくフィンが設けられており、各ノズル２７から注入される発泡剤は、当該ヘッド部２２の回転によって原料樹脂への混合が促進される。なお、ノズル２７は、樹脂溜め部１１ａの前端部から後端部にわたる各位置において、シリンダ周方向に間隔をおいて複数本配置してもよい。
【００７０】
従って、本実施形態でも、発泡性樹脂は、樹脂溜め部１１ａの前端部では発泡剤濃度が零となり、後端部にいくに従って発泡剤濃度が漸次高くなる。このため、破泡やシルバーのない外観品質の良いスキン層を有し、且つコア部では中心部にいくに従って発砲セルの密度が高くなった発泡樹脂成形品が得られる。
【００７１】
また、本実施形態においても、図４に破線で示すように発泡剤濃度を変化させるようにしてもよい。
【００７２】
＜実施形態４＞
図１４に示すように、本実施形態では、シリンダ１１の前部に発泡剤濃度調節手段としての円筒状の発泡剤供給装置４１を配置して樹脂溜め部１１ａに発泡剤を注入するようにしている。この発泡剤供給装置４１は、図１５に示すように、内外の筒４２，４３を同心状に配置した二重筒構造になっており、両筒４２，４３間に発泡剤通路４４が形成されている。外筒４２には、発泡剤通路４４に発泡剤を供給する複数の供給孔４５が周方向に間隔をおいて形成されている。内筒４３には、発泡剤通路４４の発泡剤を樹脂溜め部１１ａに供給するための、孔径の異なる複数の発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅが前後方向に間隔をおいて形成されている。発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅの孔径は、前端部のものが最も小さく、後方へいくに従って漸次大きくなっている。また、各孔径の発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅはそれぞれ周方向に間隔をおいて複数形成されている。また、前端部の発泡剤注入孔４６ａは樹脂溜め部１１ａの前端より所定距離後方へ離れた位置に発泡剤を供給するように配置されている。
【００７３】
従って、樹脂溜め部１１ａに原料樹脂が溜まった後に発泡剤通路４４に発泡剤を供給すると、発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅから各々の孔径に応じた量の発泡剤が樹脂溜め部１１ａに注入される。注入された発泡剤はヘッド部２２の回転によって原料樹脂への混入が促進される。よって、樹脂溜め部１１ａの発泡性樹脂の発泡剤濃度は、樹脂溜め部１１ａの前端部では零となり、後方へいくに従って漸次高くなる。このため、破泡やシルバーのない外観品質の良いスキン層を有し、且つコア部では中心部にいくに従って発砲セルの密度が高くなった発泡樹脂成形品が得られる。
【００７４】
図１６は円筒状発泡剤供給装置４１の第１の変形例を示す。この例では、外筒４２と内筒４３との間に、内筒４３の外周面を前後にスライドする中間の可動筒４７が配置されている。可動筒４７は、駆動手段（図示省略）の作動によって前後にスライドするものであり、この可動筒４７と外筒４２との間に発泡剤通路４４が形成されている。可動筒４７には、発泡剤通路４４と内筒４３の発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅとを選択的に連通させるための孔径の異なる複数の連通孔４８ａ〜４８ｅが前後方向に間隔をおいて形成されている。連通孔４８ａ〜４８ｅは、対応する内筒４３の発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅの各孔径と同径にされているとともに、可動筒４７が前方又は後方へ所定距離移動する間に、発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅが後端側から又は前端側から順に発泡剤通路４４と連通するように、異なる間隔で配設されている。なお、連通孔４８ａ〜４８ｅは全て、最も大きい発泡剤注入孔４６ｅと同径に、又はそれよりも大径にしてもよい。
【００７５】
従って、樹脂溜め部１１ａに原料樹脂が溜まった後に、発泡剤通路４４に発泡剤を供給し、図１６（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、可動筒４７を前方へスライドさせていくと、発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅはその後端部のものから発泡剤通路４４に順次連通し、各々の孔径に応じた量の発泡剤が樹脂溜め部１１ａに注入される。よって、樹脂溜め部１１ａの発泡性樹脂の発泡剤濃度は、樹脂溜め部１１ａの前端部では零となり、後方へいくに従って漸次高くなる。
【００７６】
なお、可動筒４７を前進端に位置付けておき、樹脂溜め部１１ａに原料樹脂が溜まった後に、又は原料樹脂が樹脂溜め部１１ａの前端部から溜められていくことに応じて（スクリュー２１の後退に応じて）、可動筒４７を後方へスライドさせることにより、発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅをその前端部のものから発泡剤通路４４に順次連通させていくようにしてもよい。
【００７７】
但し、発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅの前端部のものから順に発泡剤注入を実行すると、制御上の誤差等によって後端部の注入孔４６ｅに至ったときに発泡剤が足りなくなる懸念があるが、先に説明した後端部の注入孔４６ｅからの注入を開始するようにすれば、この問題を解決することができる。
【００７８】
図１７は円筒状発泡剤供給装置４１の第２の変形例を示す。この例でも、外筒４２と内筒４３との間に、内筒４３の外周面を前後にスライドする中間の可動筒４７が配置されているが、内筒４３の発泡剤注入孔４６及び可動筒４７の連通孔４８の孔径を全て互いに同径にしている。本例の場合は、可動筒４７を前方へ少しずつスライドさせては停止する動作を繰り返すことにより、後端部の発泡剤注入孔４６から順に発泡剤通路４４に連通させていき、その連通時間（停止時間）を後端部から前端部にいくに従って漸次短くしていく。これにより、樹脂溜め部１１ａの発泡性樹脂の発泡剤濃度を、樹脂溜め部１１ａの前端部では零となり、後方へいくに従って漸次高くなるようにすることができる。前端部の発泡剤注入孔４６から後端側の発泡剤注入孔４６へ順に発泡剤通路４４に連通させていくようにしてもよい。
【００７９】
なお、図１６の例でも、可動筒４７を連続的にスライドさせずに、或いは各発泡剤注入孔４６ａ〜４６ｅの連通時間を一定にせずに、図１７の例のよな連通時間の可変制御を加えることができる。
【００８０】
また、本実施形態においても、図４に破線で示すように発泡剤濃度を変化させるようにしてもよい。
【００８１】
＜実施形態５＞
図１８に示すように、本実施形態では、スクリュー２１にその後端より該スクリューを貫通して前方へ延びる発泡剤供給通路５１を形成し、図１９に示すように、ヘッド部２２の前面に複数の発泡剤吐出口５２を開口させている。すなわち、スクリュー２１を原料樹脂が樹脂溜め部１１ａに充填されるように後退させながら、超臨界流体生成装置２６から発泡剤供給通路５１及びヘッド部２２前面の発泡剤吐出口５２を介して発泡剤を樹脂溜め部１１ａに注入していくようにしている。そうして、その注入量がスクリュー２１の後退に従って漸次増大するように、超臨界流体生成装置２６からの発泡剤供給量を制御することにより、樹脂溜め部１１ａの前端部では零となり、後方へいくに従って漸次高くなるようにしている。本実施形態では、スクリュー２１の後退に応じて発泡剤注入量が増大するように超臨界流体生成装置２６を制御する手段が発泡剤濃度調節手段（図示省略）を構成している。
【００８２】
また、本実施形態においても、図４に破線で示すように発泡剤濃度を変化させるようにしてもよい。
【００８３】
＜発泡剤混合促進手段の他の例＞
以下、原料樹脂と発泡剤との混合（発泡剤の原料樹脂への溶解）を促進する手段の他の例を説明する。
【００８４】
図２０に示す例は、固定型３のスプルー５からキャビティ１６に至る間の樹脂通路６１に混合促進部材６２，６３を配置している。図２１に示すように、混合促進部材６２は長方形状の平板を中間で左回り１８０度ひねったものであり、混合促進部材６３は長方形状の平板を中間で右回り１８０度ひねったものである。樹脂通路６１には左ひねりの混合促進部材６２と右ひねりの混合促進部材６３とが交互に並べて配置されている。
【００８５】
従って、原料樹脂と発泡剤とは、樹脂通路６１の混合促進部材６２，６３を通過する際にせん断によって混じり合い、混合が促進される。
【００８６】
図２２に示す例は、射出シリンダ１１に、その樹脂溜め部より前方へ延びる混合促進用のミキシングノズル６５を設けたものである。このミキシングノズル６５は、その内部に、図２１に図示した左ひねりの混合促進部材６２と右ひねりの混合促進部材６３とが前後に交互に並べて挿入されたものである。
【００８７】
従って、原料樹脂と発泡剤とは、樹脂溜め部からミキシングノズル６５を通って成形型１のスプルーに至るまでに、混合促進部材６２，６３によって混合が促進される。
【００８８】
図２３及び図２４に示す例は、射出装置２を、原料樹脂を可塑化させて供給するシリンダ６６と、樹脂溜め部を有する射出シリンダ６７とが別に設けられたスクリュープリプラ式としたものである。
【００８９】
図２３に示すように、可塑化用シリンダ６６には、原料樹脂供給用のホッパ１３が設けられているとともに、発泡剤供給管６８が接続され、内部には可塑化用の樹脂送りスクリューが挿入されており、可塑化用シリンダ６６より射出用シリンダ６７前部の樹脂溜め部に原料樹脂及び発泡剤が供給される。図２４に示すように、射出シリンダ６７内には、射出用プランジャ６９が前後動可能に設けられているとともに、該プランジャ６９の前方位置で前後動する混合促進手段としての攪拌板７１が設けられている。攪拌板７１は、その板面がシリンダ軸心に対して垂直にされていて、複数の貫通孔７２を備えている。射出シリンダ６７には、プランジャ駆動手段７３と攪拌板駆動手段７４とが取り付けられている。
【００９０】
本例の場合、可塑化用シリンダ６６から実施形態１と同様にして発泡剤濃度を変化させながら原料樹脂が射出シリンダ６７の樹脂溜め部に送られる。射出シリンダ６７では、可塑化シリンダ６６から原料樹脂及び発泡剤が送られてくることに応じて、攪拌板７１を前後動させながら、プランジャ６９を後退させていくことになる。この攪拌板７１の前後動により、原料樹脂と発泡剤との混合が促進される。攪拌板７１の貫通孔７２に、図２１に示す混合促進部材６２，６３を配置すると、当該混合の促進に有利になる。
【００９１】
また、上記各実施形態のノズル２７に代えて、多孔質リングを採用し、射出シリンダの全周から発泡剤をシリンダ内に注入するようにすれば、発泡剤の原料樹脂への混合を促進する上で有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態に係る発泡樹脂成形品の成形装置を示す側面図である。
【図２】同成形装置の成形型及び成形品を示す断面図である。
【図３】実施形態１に係る成形装置の一部を示す断面図である。
【図４】同形態に係る樹脂溜め部における発泡性樹脂を溜める位置と発泡剤濃度との関係を示すグラフ図である。
【図５】実施形態２に係る成形装置の一部を示す断面図である。
【図６】同形態のノズル移動機構を示す断面図である。
【図７】同形態のスクリューの前部を示す断面図である。
【図８】同スクリューのヘッド部の正面図である。
【図９】同ヘッド部の他の例を示す側面図である。
【図１０】同例のヘッド部の正面図である。
【図１１】同ヘッド部のさらに他の例を示す側面図である。
【図１２】同例のヘッド部の正面図である。
【図１３】実施形態３に係る成形装置の一部を示す断面図である。
【図１４】実施形態４に係る成形装置の一部を示す断面図である。
【図１５】同形態に係る発泡剤濃度調節手段を示す断面図である。
【図１６】同形態に係る発泡剤濃度調節手段の他の例の発泡剤注入位置が変化する様子を示す断面図である。
【図１７】同形態に係る発泡剤濃度調節手段のさらに他の例の発泡剤注入位置が変化する様子を示す断面図である。
【図１８】実施形態５に係る成形装置の一部を示す断面図である。
【図１９】同形態のヘッド部の正面図である。
【図２０】発泡剤混合促進手段の一例を示す成形型の断面図である。
【図２１】同発泡剤混合促進手段の要素を示す斜視図である。
【図２２】発泡剤混合促進手段の他の例を示す成形装置の側面図である。
【図２３】発泡剤混合促進手段のさらに他の例に係る成形装置の側面図である。
【図２４】同例の発泡剤混合促進手段を示す概念図である。
【符号の説明】
【００９３】
１    成形型
２    射出装置
３    固定型
４    可動型
１１    射出シリンダ
１１ａ    樹脂溜め部
１３    ホッパ（原料樹脂供給手段）
１６    キャビティ
１７    発泡樹脂成形品
１８    コア部
１９    スキン層
２０    原料樹脂
２１    スクリュー
２２    ヘッド部
３０    発泡性樹脂
３１    発泡剤濃度調節手段
【図１】
2008012803.tif 000003
【図２】
2008012803.tif 000004
【図３】
2008012803.tif 000005
【図４】
2008012803.tif 000006
【図５】
2008012803.tif 000007
【図６】
2008012803.tif 000008
【図７】
2008012803.tif 000009
【図８】
2008012803.tif 000010
【図９】
2008012803.tif 000011
【図１０】
2008012803.tif 000012
【図１１】
2008012803.tif 000013
【図１２】
2008012803.tif 000014
【図１３】
2008012803.tif 000015
【図１４】
2008012803.tif 000016
【図１５】
2008012803.tif 000017
【図１６】
2008012803.tif 000018
【図１７】
2008012803.tif 000019
【図１８】
2008012803.tif 000020
【図１９】
2008012803.tif 000021
【図２０】
2008012803.tif 000022
【図２１】
2008012803.tif 000023
【図２２】
2008012803.tif 000024
【図２３】
2008012803.tif 000025
【図２４】
2008012803.tif 000026