(57)【要約】【課題】通常の射出成形機と同等長さのスクリュを用いたままで、外観の良い射出成形品を得るための射出発泡成形方法を提供すること。【解決手段】溶融した熱可塑性樹脂に発泡ガスを供給するガス含浸工程において、発泡ガスの供給圧力よりも高い背圧をかけることにより、スクリュの計量・可塑化部が短くても注入ガスと溶融樹脂の溶解・混練が十分行われるため、通常の射出成形機と同等長さのスクリュで発泡成形品を得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した熱可塑性樹脂に発泡ガスを供給して含浸・溶解させるガス含浸溶解工程と、得られたガス含浸溶融樹脂から発泡成形品を得る成形工程からなる熱可塑性樹脂成形品の射出成形方法であって、供給する発泡ガス圧力より高い背圧を掛け、熱可塑性樹脂を可塑化することを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
二段圧縮スクリュを備えた射出成形装置を用い、該スクリュ下流側二段目の供給部から圧縮部に発泡ガスを供給するための供給口が設けられる事を特徴とする、請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項３】
発泡ガスが貯蔵圧力以下に減圧され、溶融樹脂に供給されることを特徴とする、請求項１、２に記載の射出成形方法。
【請求項４】
溶融樹脂の計量時の背圧を、供給される発泡ガス圧力に対し、０．１〜５．０ＭＰａ高い圧力として、可塑化・計量を行う、請求項１、２、３に記載の射出成形方法。
【請求項５】
溶融樹脂計量時の発泡ガスの供給圧力を、１．０〜５．０ＭＰａとして、可塑化・計量を行う、請求項１、２、３、４に記載の射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡ガスを射出成形機に供給し、溶融した熱可塑性樹脂に混練・溶解させた後キャビティ内に射出することで、発泡した成形体を得る射出成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂を用いた射出成形方法において、材料削減、軽量化等を目的として発泡を行うことが従来から検討されてきており、射出発泡成形を行う方法として、材料の熱可塑性樹脂に、熱分解型の化学発泡剤をマスターバッチとして使用する方法、また成形機のシリンダに物理発泡剤すなわち超臨界流体や発泡ガスを注入する方法が知られている。
発泡ガスを注入する方法として、低圧で射出成形機に発泡ガスを供給することで外観良好な、高発泡倍率の成形品を得る射出発泡方法が特開２００２−７９５４５公報に提案されている。
【０００３】
しかしながら、従来の発泡ガスを注入する方法は、通常の射出成形機と同等長さのスクリュを用いると、発泡ガスを混練・溶解する二段目の計量・可塑化部の長さが短くなり、注入ガスと溶融樹脂の溶解・混練が十分行われないため、ガスと溶融樹脂が分離し、目的とする発泡成形品を得ることはできなかった。
従来の物理発泡射出成形装置のようにスクリュの先端にガスの含浸部分を付加しようとすると、付加の分だけスクリュの全長が長くなり、既存のシリンダを使用できないばかりでなく、成形機の全長も伸ばすための大幅な改造を行う必要が有った。また、このような物理発泡成形機においてはより多くのガスを溶解させるため、供給される発泡ガスの圧力に対し背圧は低く設定される。
しかし、既存シリンダを使用した一般的長さのスクリュを持つ物理発泡射出成形機において、背圧を供給ガス圧より低く設定すると混練・溶解が完全に行われない状態で計量が行われ、溶融樹脂と発泡ガスが分離したまま射出が行われ、成形品ができなくなるという現象が発生する。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、物理発泡の従来技術の問題点であるスクリュ長さが既存長さのスクリュを持つ射出成形機において、外観の良い射出成形品を得るための射出発泡成形品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱可塑性樹脂成形品の成形装置は、成形機のシリンダ内にて熱可塑性樹脂を溶融状態にする可塑化工程と、溶融状態になった熱可塑性樹脂に、ガス供給口から発泡ガスを供給してガスを混練・溶解させるガス供給溶解工程、得られたガス溶解溶融樹脂から発泡成形品を得る成形工程をもつ射出発泡成形機で、ガス供給・溶解の工程に用いられるスクリュが二段圧縮構造を成し、一段目で熱可塑性樹脂の可塑化を行いその下流で容積を拡大することにより溶融樹脂圧力をガス供給圧力より低下させるガス供給部と供給された発泡ガスと溶融樹脂を混練・溶解させる成形機を用いて、二段目圧縮部から計量部に掛けて、ガス供給圧力より高い圧力を持たせる事を特徴とする。
これにより、既存のシリンダと既存長さのスクリュを用いた場合でも、供給するガス圧より背圧を０．１〜５．０ＭＰａ高くすることにより既存のスクリュの全長を変更することなく可塑化時のガスの混練・溶解性を改善することが可能となり、発泡ガスと溶融樹脂の分離が防止され、良好な成形品を得ることができる。
【０００６】
【実施例】
以下に、実施例、比較例を用いて本発明をより詳細に説明する。
なお、本発明実施例では、各測量は以下の方法によって行った。
（１）最大セル径：発泡体の発泡部断面を顕微鏡で観察し、セル５０個のセル径を求め、その中で大きい順に選んだ１０個の平均値を最大セル径とした。セルが楕円形の場合は（長径＋短径）／２をセル径とした。
（２）平面性：成形品表面に光源を反射させ、成形品表面の凹凸の有無を確認した。
（３）シルバーストリーク：外観を目視により観察し、成形品表面に発生する白色のスジ状模様の有無を確認した。
【０００７】
【実施例１】
射出成形機としてスクリュ径Ｄ＝φ１１２ｍｍ、スクリュのフライト部の長さＬとした場合に、Ｌ／Ｄ＝１８の成形機を用いた。発泡ガスとしては市販のボンベにより供される二酸化炭素を用い、減圧弁とシリンダに取付けた逆止弁を通じシリンダ内に注入できる機構を設けている。二酸化炭素のボンベの圧力は７．２ＭＰａであり、減圧弁により射出成形機への供給圧力を２ＭＰａに保った。背圧は４ＭＰａに保った。二酸化炭素の注入量は樹脂に対して０．７重量％であった。
【０００８】
射出成形用金型として、製品寸法が９００ｍｍ×４４０ｍｍであって、キャビティの間隔（成形品厚み）を成形機のモータにより微調整でき、溶融樹脂を金型に配した５点のダイレクトゲートにより射出する構造の金型を成形機に取付け、金型温度５０℃、冷却時間４０秒、射出時の樹脂温度１９０℃になるように設定した。成形材料としてはブロックポリプロピレン［三井住友ポリオレフィン（株）製、ＭＦＲ：４５ｇ／１０分（２３０℃）］を用いた。
射出時に金型に溶融樹脂が未発泡でキャビティ間隙にフル充填になるように設定した。射出終了からコアバック開始までの間は０．５秒であり、コアバック速度は２０ｍｍ／ｓｅｃとした。射出時、コアバック開始時およびコアバック終了時における金型のキャビティ内の間隙は１．２ｍｍとした。
上記の条件で、射出発泡成形を行った成形品は、セル径が２００〜３００μｍで、シルバーストリークの発生、製品形状に問題はなかった。発泡ガスの注入圧、発泡製品の製品厚み、最大セル径、平面性、シルバーストリーク発生状況を表１に示す。
【０００９】
【実施例２】
背圧を３ＭＰａとした他は、実施例１と同様に行なった。結果を表１に示す。
【００１０】
【比較例１】
背圧を２ＭＰａとした他は、実施例１と同様に行なった。結果を表１に示す。成形は出来たものの一部発泡不良が発生し、平面性が劣っていた。
【００１１】
【比較例２】
背圧を１ＭＰａとした他は、実施例１と同様に行なった。結果を表１に示す。樹脂と分離したガスがキャビティ内に射出され成形品は形状を成していなかった。
【００１２】
【表１】
2004306296.tif 000002