(57)【要約】【課題】内部に粗大空間が無く、十分に膨張して体積増加し、かつ転写性に優れる発泡樹脂成形品を製造することを課題とする。【解決手段】補強繊維と超臨界流体とを含有する発泡性溶融樹脂Ｒをショートショットでキャビティ２３内に射出し（ａ）、発泡性溶融樹脂Ｒを自己発泡させてキャビティ２３内で流動させ（ｂ）、金型２１，２２を所定の位置まで開いてキャビティ２３の容積を増大させることにより、キャビティ２３内で発泡性溶融樹脂Ｒを膨張させる（ｃ）。この膨張工程（ｃ）中に、ガスベント、真空吸引、ガスもしくは樹脂の圧入による発泡性溶融樹脂Ｒの部分加圧、又は、発泡性溶融樹脂Ｒに含有させた補強繊維のスプリングバック力により、発泡性溶融樹脂Ｒの膨張を補助する。【選択図】図１
2007210323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に開閉動作が可能に構成され、閉状態で内部にキャビティが形成される第１の金型及び第２の金型を備える成形用金型装置の前記キャビティ内に発泡性溶融樹脂を射出して樹脂成形品を得る樹脂成形品の成形方法であって、
超臨界状態の不活性流体を含有する発泡性溶融樹脂をショートショットで前記キャビティ内に射出する射出工程と、
この射出工程後に前記第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型を所定の位置まで開いて前記キャビティの容積を増大させる膨張工程とを含み、
前記キャビティ内で前記発泡性溶融樹脂を自己発泡させ、流動させ、少なくとも前記膨張行程が終了するまでに前記第１の金型及び第２の金型の両方のキャビティ形成面に接触させ、その後、前記膨張行程が終了するまで前記第１の金型及び第２の金型の両方のキャビティ形成面に接触した状態で膨張させると共に、
前記発泡性溶融樹脂の膨張を補助する膨張補助手段を用いることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂の発泡を妨げる前記キャビティ内の気体を前記キャビティ外へ排出するものであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記膨張補助手段は、前記キャビティ内の圧力を低減するものであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂をその内部から加圧するものであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
前記請求項４に記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記発泡性溶融樹脂の内部からの加圧は、前記発泡性溶融樹脂の内部に気体を圧入することであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
前記請求項４に記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記発泡性溶融樹脂の内部からの加圧は、前記発泡性溶融樹脂の内部に溶融樹脂を圧入することであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂に前記樹脂成形品を補強するための補強繊維を含有させるものであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項８】
前記請求項１から７のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記超臨界状態の不活性流体の含有量は、前記発泡性溶融樹脂に対して、０．５重量％以上、３．０重量％以下であることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項９】
相対的に開閉動作が可能に構成され、閉状態で内部にキャビティが形成される第１の金型及び第２の金型を備える成形用金型装置の前記キャビティ内に発泡性溶融樹脂を射出して樹脂成形品を得る樹脂成形品の成形装置であって、
超臨界状態の不活性流体を含有する発泡性溶融樹脂をショートショットで前記キャビティ内に射出する射出手段と、
この射出手段による射出後に前記第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型を所定の位置まで開いて前記キャビティの容積を増大させる膨張手段と、
前記キャビティ内で自己発泡し、流動し、少なくとも前記膨張手段によるキャビティ容積の増大が終了するまでに前記第１の金型及び第２の金型の両方のキャビティ形成面に接触し、その後、前記膨張手段によるキャビティ容積の増大が終了するまで前記第１の金型及び第２の金型の両方のキャビティ形成面に接触した状態で膨張する前記発泡性溶融樹脂の膨張を補助する膨張補助手段とを備えることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項１０】
前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置において、
前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂の発泡を妨げる前記キャビティ内の気体を前記キャビティ外へ排出するものであることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項１１】
前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置において、
前記膨張補助手段は、前記キャビティ内の圧力を低減するものであることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項１２】
前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置において、
前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂をその内部から加圧するものであることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項１３】
前記請求項１２に記載の樹脂成形品の成形装置において、
前記発泡性溶融樹脂の内部からの加圧は、前記発泡性溶融樹脂の内部に気体を圧入することであることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項１４】
前記請求項１２に記載の樹脂成形品の成形装置において、
前記発泡性溶融樹脂の内部からの加圧は、前記発泡性溶融樹脂の内部に溶融樹脂を圧入することであることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項１５】
前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置において、
前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂に前記樹脂成形品を補強するための補強繊維を含有させるものであることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂成形、特に発泡樹脂成形の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のドアを構成するドアモジュールキャリヤ（ドアをモジュール化するときのベース板）等の部材に、軽量化、高剛性化、低コスト化、ドア閉め音の改善等を図るために、発泡樹脂成形品が用いられることがある。この点、従来の発泡樹脂成形技術として、特許文献１には、真空引き用通路が設けられた金型が閉合して形成されたキャビティ内に、加熱発泡性の熱可塑性樹脂を溶融状態でフル充填し、成形体の表面層が形成された直後に、真空引きしながらキャビティ容積を増大することにより、加熱発泡性樹脂を発泡させることが開示されている。ここで、発泡剤としては、熱で分解又は縮合してガスを生成する、例えばアゾジカルボンアミド等を用いることが記載されている。すなわち、化学発泡射出成形（溶融樹脂中に化学発泡剤を混入し、物質の化学反応によって生じたガスを利用して発泡させる方法）である。さらに、溶融樹脂を射出し、内部がまだ溶融状態にあるあいだに金型を後退させて（コアバック）、製品の体積を増加させる射出膨張成形も記載されている。
【０００３】
一方、特許文献２には、合成樹脂と無機繊維とを混合した樹脂材料中に補助的に気体発生物質を混合し、この樹脂材料をショートショットにて射出した後、一対の金型を近接して圧縮し、フル充填化した後、コアバック発泡成形を行い、前記無機繊維の反力を利用して樹脂材料を膨張させることが開示されている。ここで、気体発生物質としては、水蒸気や有機発泡剤を使用する他、超臨界状態の二酸化炭素や窒素を樹脂中に直接混合することが記載されている。すなわち、微細発泡射出成形（超臨界状態の流体を含浸させ、この流体を射出時に降温降圧させて微細発泡させる方法）である。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９４６１号公報（請求項１、段落００１５、図２参照）
【特許文献２】特開２００３−３９５１７号公報（請求項１、段落００３０，００３４，００３８、図２，３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、化学発泡射出成形は、発泡力が弱いため多量の発泡剤を必要とするばかりでなく、発泡セルの径が大きいため粗大な空隙ができて必要強度の確保が困難であるという不具合がある。また、射出膨張成形は、製品の体積増加に限界があり、十分な軽量化が図れないという不具合がある。そして、特許文献１の技術のように、これらの化学発泡射出成形と射出膨張成形とを併用した場合には、化学発泡で生成した空隙同士がコアバックに起因して結合し、より大きな粗大空隙が板圧中心部に発生してしまうという問題に発展する。
【０００６】
一方、微細発泡射出成形は、一般に、溶融樹脂が金型内に射出されることによって、溶融樹脂表層部における超臨界状態の流体（以下「超臨界流体」と略していうことがある）の密度が急激に気体の密度に変化し、その結果、キャビティ内の圧力が急上昇して、樹脂が十分に発泡できずにキャビティ末端部まで十分に行き渡らないという流動性低下ひいては転写性低下の問題がある。しかも、特許文献２の技術のように、樹脂材料をショートショットにて射出した後、一対の金型を近接して圧縮した場合には、ますますキャビティ内の圧力が急上昇して、発泡しづらくなり、より一層、流動性低下ひいては転写性低下の問題が大きくなってしまうという問題に発展する。
【０００７】
この点、さらに詳しく説述する。例えば、発泡性溶融樹脂をキャビティ内に射出すると、その射出した直後から樹脂の発泡が開始するので、特許文献２に記載されるように射出後に金型を圧縮しようとした場合には、発泡性溶融樹脂中から発生する発泡ガスの圧力よりも高い圧力の型締圧（金型圧縮力）が必要となり、より大きなエネルギが要求される。また、超臨界流体を用いる微細発泡射出成形においては、一般に、発泡性溶融樹脂をキャビティ内に射出すると、超臨界流体が高温高圧の状態から開放されて瞬時に発泡するので、この超臨界流体の発泡が完了する前に金型を圧縮して溶融樹脂をキャビティ端部まで流動（フル充填化）させようとした場合には、例えば１秒以下の極短時間単位で金型の圧縮をコントロールする必要があり、非常に困難ないし実質的に不可能なこととなる。そして、金型の圧縮タイミングを間違えると（超臨界流体の瞬時発泡に比べて遅きに失すると）、発泡セルが肥大化して成形品の強度・剛性が低下してしまう。特許文献２には、射出完了後、約０．０２秒後に金型圧縮を開始し、約０．０８秒後に金型圧縮を完了するとの記載があるが（段落００３８）、この時間コントロールが発泡ガスの発泡開始及び発泡完了とどのような関係にあるのかは不明である。
【０００８】
本発明者等は、前記のような現状に鑑み、発泡樹脂成形品の製造に際し、前記のような粗大空隙の発生を抑制しながら、十分な製品の体積増加を図り、かつ、流動性ないし転写性低下の問題を抑制することを課題として、鋭意研究・検討を重ねた末に、発泡性溶融樹脂をショートショットで射出し、かつコアバックするにも拘らず、発泡性溶融樹脂をフル充填で射出し、かつコアバックした場合と比べて遜色ない結果が得られる樹脂成形品の成形方法及び成形装置を完成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、まず、本願の請求項１に記載の発明は、相対的に開閉動作が可能に構成され、閉状態で内部にキャビティが形成される第１の金型及び第２の金型を備える成形用金型装置の前記キャビティ内に発泡性溶融樹脂を射出して樹脂成形品を得る樹脂成形品の成形方法であって、超臨界状態の不活性流体を含有する発泡性溶融樹脂をショートショットで前記キャビティ内に射出する射出工程と、この射出工程後に前記第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型を所定の位置まで開いて前記キャビティの容積を増大させる膨張工程とを含み、前記キャビティ内で前記発泡性溶融樹脂を自己発泡させ、流動させ、少なくとも前記膨張行程が終了するまでに前記第１の金型及び第２の金型の両方のキャビティ形成面に接触させ、その後、前記膨張行程が終了するまで前記第１の金型及び第２の金型の両方のキャビティ形成面に接触した状態で膨張させると共に、前記発泡性溶融樹脂の膨張を補助する膨張補助手段を用いることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記膨張工程の開始時においては、発泡性溶融樹脂は、例えば、キャビティの端部まで流動していても、又はキャビティの端部まで流動していなくても、いずれでも構わない。その場合、発泡性溶融樹脂がキャビティの端部まで流動していないという現象は、発泡性溶融樹脂の自己発泡力が低下したため、発泡性溶融樹脂がキャビティ端部に到達する前に自己流動（発泡性溶融樹脂の自己発泡に起因して発泡性溶融樹脂がキャビティ内を流動すること）が停止した場合や、発泡性溶融樹脂の自己発泡による自己流動が進行途中の段階で、第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型のコアバックが始まった場合等に見受けられる。いずれにしても、コアバックが終了するまでに発泡性溶融樹脂が第１、第２の金型のキャビティ形成面に接触し、その結果、発泡性溶融樹脂にスキン層が形成され、その状態でコアバックが続行されることが重要である。これとは異なり、例えば、コアバックの終了後に発泡性溶融樹脂が第１、第２の金型のキャビティ形成面に接触したときは、発泡性溶融樹脂が第１、第２の金型のキャビティ形成面に接触するまでに比較的長時間が経過しており、冷却が進行して、樹脂のキャビティ形成面への転写性が不良であったり、自己発泡による発泡痕が成形品表面に残ったりして好ましくない結果を招く。
【００１１】
次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂の発泡を妨げる前記キャビティ内の気体を前記キャビティ外へ排出するものであることを特徴とする。
【００１２】
次に、請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、前記膨張補助手段は、前記キャビティ内の圧力を低減するものであることを特徴とする。
【００１３】
次に、請求項４に記載の発明は、前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂をその内部から加圧するものであることを特徴とする。
【００１４】
次に、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の樹脂成形品の成形方法において、前記発泡性溶融樹脂の内部からの加圧は、前記発泡性溶融樹脂の内部に気体を圧入することであることを特徴とする。
【００１５】
次に、請求項６に記載の発明は、前記請求項４に記載の樹脂成形品の成形方法において、前記発泡性溶融樹脂の内部からの加圧は、前記発泡性溶融樹脂の内部に溶融樹脂を圧入することであることを特徴とする。ここで、発泡性溶融樹脂の内部に圧入する溶融樹脂は、例えば、発泡性溶融樹脂と同じ種類・組成のものでも、又は異なる種類・組成のものでも、いずれでも構わない。
【００１６】
次に、請求項７に記載の発明は、前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂に前記樹脂成形品を補強するための補強繊維を含有させるものであることを特徴とする。
【００１７】
次に、請求項８に記載の発明は、前記請求項１から７のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、前記超臨界状態の不活性流体の含有量は、前記発泡性溶融樹脂に対して、０．５重量％以上、３．０重量％以下であることを特徴とする。
【００１８】
一方、請求項９に記載の発明は、相対的に開閉動作が可能に構成され、閉状態で内部にキャビティが形成される第１の金型及び第２の金型を備える成形用金型装置の前記キャビティ内に発泡性溶融樹脂を射出して樹脂成形品を得る樹脂成形品の成形装置であって、超臨界状態の不活性流体を含有する発泡性溶融樹脂をショートショットで前記キャビティ内に射出する射出手段と、この射出手段による射出後に前記第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型を所定の位置まで開いて前記キャビティの容積を増大させる膨張手段と、前記キャビティ内で自己発泡し、流動し、少なくとも前記膨張手段によるキャビティ容積の増大が終了するまでに前記第１の金型及び第２の金型の両方のキャビティ形成面に接触し、その後、前記膨張手段によるキャビティ容積の増大が終了するまで前記第１の金型及び第２の金型の両方のキャビティ形成面に接触した状態で膨張する前記発泡性溶融樹脂の膨張を補助する膨張補助手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
ここで、前記膨張手段によるキャビティ容積の増大開始時においては、前記射出手段により射出された発泡性溶融樹脂は、請求項１の場合と同様、キャビティの端部まで流動していても、又はキャビティの端部まで流動していなくても、いずれでも構わない。そして、その場合に、発泡性溶融樹脂がキャビティの端部まで流動していないという現象は、発泡性溶融樹脂の自己発泡力が低下したため、発泡性溶融樹脂がキャビティ端部に到達する前に自己流動（発泡性溶融樹脂の自己発泡に起因して発泡性溶融樹脂がキャビティ内を流動すること）が停止した場合や、発泡性溶融樹脂の自己発泡による自己流動が進行途中の段階で、第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型のコアバックが始まった場合等に見受けられることも同様である。いずれにしても、コアバックが終了するまでに発泡性溶融樹脂が第１、第２の金型のキャビティ形成面に接触し、その結果、発泡性溶融樹脂にスキン層が形成され、その状態でコアバックが続行されることが重要である。これとは異なり、例えば、コアバックの終了後に発泡性溶融樹脂が第１、第２の金型のキャビティ形成面に接触したときは、発泡性溶融樹脂が第１、第２の金型のキャビティ形成面に接触するまでに比較的長時間が経過しており、冷却が進行して、樹脂のキャビティ形成面への転写性が不良であったり、自己発泡による発泡痕が成形品表面に残ったりして好ましくない結果を招く。以上のことは、請求項１の場合と同様である。
【００２０】
次に、請求項１０に記載の発明は、前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置において、前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂の発泡を妨げる前記キャビティ内の気体を前記キャビティ外へ排出するものであることを特徴とする。
【００２１】
次に、請求項１１に記載の発明は、前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置において、前記膨張補助手段は、前記キャビティ内の圧力を低減するものであることを特徴とする。
【００２２】
次に、請求項１２に記載の発明は、前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置において、前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂をその内部から加圧するものであることを特徴とする。
【００２３】
次に、請求項１３に記載の発明は、前記請求項１２に記載の樹脂成形品の成形装置において、前記発泡性溶融樹脂の内部からの加圧は、前記発泡性溶融樹脂の内部に気体を圧入することであることを特徴とする。
【００２４】
次に、請求項１４に記載の発明は、前記請求項１２に記載の樹脂成形品の成形装置において、前記発泡性溶融樹脂の内部からの加圧は、前記発泡性溶融樹脂の内部に溶融樹脂を圧入することであることを特徴とする。ここで、発泡性溶融樹脂の内部に圧入する溶融樹脂は、請求項６の場合と同様、発泡性溶融樹脂と同じ種類・組成のものでも、又は異なる種類・組成のものでも、いずれでも構わない。
【００２５】
そして、請求項１５に記載の発明は、前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置において、前記膨張補助手段は、前記発泡性溶融樹脂に前記樹脂成形品を補強するための補強繊維を含有させるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
まず、請求項１に記載の発明によれば、キャビティ内に射出された発泡性溶融樹脂は、超臨界流体の自己発泡により、キャビティ内を流動するから、射出工程においては、前記発泡性溶融樹脂をショートショットで射出することが可能となり、これにより、成形品（製品）の軽量化を図ることができる。
【００２７】
また、請求項１に記載の発明によれば、射出時の降温・降圧に伴う超臨界流体の発泡により、発泡セル径の微小化が実現できるため、粗大な空隙が形成されるのを防止できる。さらに、膨張工程中において、発泡性溶融樹脂の膨張を補助するようにしたから、溶融樹脂の金型への接触性が向上し（例えば溶融樹脂が金型に早期に容易に接触し）、これにより、製品の転写性が向上する。
【００２８】
また、請求項１に記載の発明においては、溶融樹脂中に超臨界流体を含有させたので、この溶融樹脂をキャビティ内にショートショットで射出した際には、この溶融樹脂中の超臨界流体がキャビティ内で自己発泡することにより、前記溶融樹脂がキャビティ内を端部に向かって流動する（コアバックする前の段階）。これに対し、従来の技術では、発泡性溶融樹脂をキャビティ内にショートショットで射出した際に、該溶融樹脂が最終的にキャビティ内を常に充たすようにすることが容易ではなかった（同じくコアバックする前の段階）。つまり、請求項１に記載の発明では、従来では到底キャビティ内を充たすことができないと思われるような少量の（キャビティ容積よりも相当程度少量の）溶融樹脂量であっても、最終的に、該溶融樹脂をキャビティ内の端部まで容易に充填できることが特徴の１つである。この点、前記特許文献２に記載の技術は、金型を圧縮した際に溶融樹脂がキャビティの端部まで行き亘って充填状態となるだけの量の溶融樹脂を射出するものであり、この点において、請求項１に記載の発明と前記特許文献２に記載の技術とは根本的に異なっている。したがって、請求項１に記載の発明は、コアバック前の状態のキャビティ容積すら充たすことができない程度の少量の溶融樹脂をショートショットで射出し、かつコアバックするにも拘らず、コアバック中に膨張補助手段を用いることにより、例えば溶融樹脂をフル充填で射出した場合等と比べても優れた成形性等を維持できるものといえる。しかも、そのような少量の樹脂量で膨張成形したにも拘らず、超臨界流体の自己発泡により、セル数が増大化され、かつ発泡セルが均一化され、緻密化された微細発泡セル構造によって、成形品の機械的剛性や強度が高水準に維持されるものである。
【００２９】
ここで、請求項１に記載の発明では、膨張補助手段は、好ましくは次のようなタイミングで発泡性溶融樹脂の膨張を補助する。第１は、溶融樹脂が自己発泡に起因してキャビティ内を流動しながら膨張するのを補助する。第２は、コアバック前の状態では、溶融樹脂の自己発泡により、溶融樹脂がキャビティ内をフル充填したが、この時点で自己発泡力が低下し、その結果、コアバック中の膨張が不十分であるために、このコアバック中の溶融樹脂の膨張を補助する。第３は、コアバック前の状態でも、溶融樹脂の自己発泡により、溶融樹脂がキャビティ内をフル充填し、その後もなお自己発泡力が低下せず、その結果、溶融樹脂がコアバックする金型に追従して自己発泡により膨張をするけれども、それに加えてさらに溶融樹脂のコアバック中の膨張を補助する。
【００３０】
次に、請求項２に記載の発明によれば、発泡性溶融樹脂の発泡を妨げるキャビティ内の気体をキャビティ外へ排出することにより、膨張工程中において、発泡性溶融樹脂の膨張を補助するようにしたから、簡単な方法により、前記請求項１の効果を得ることができる。
【００３１】
次に、請求項３に記載の発明によれば、キャビティ内の圧力を低減することにより、膨張工程中において、発泡性溶融樹脂の膨張を補助するようにしたから、発泡性溶融樹脂の発泡が促進されると共に、キャビティ内の減圧・吸引により製品の転写性がより向上する。
【００３２】
次に、請求項４に記載の発明によれば、発泡性溶融樹脂をその内部から加圧することにより、膨張工程中において、発泡性溶融樹脂の膨張を補助するようにしたから、前記請求項１の効果を得ながら、製品の転写性がより向上する。
【００３３】
その場合に、請求項５に記載の発明によれば、発泡性溶融樹脂の内部に気体を圧入することにより、発泡性溶融樹脂をその内部から加圧するようにしたから、前記請求項４の効果を得ながら、強度や剛性等の製品の機械的物性がより向上する。
【００３４】
次に、請求項６に記載の発明によれば、発泡性溶融樹脂の内部に溶融樹脂を圧入することにより、発泡性溶融樹脂をその内部から加圧するようにしたから、前記請求項４の効果を得ながら、弾性力や可撓性等の製品の機能性がより向上する。
【００３５】
次に、請求項７に記載の発明によれば、発泡性溶融樹脂は、自己の流動のための自己発泡を行い、この自己発泡を行ったことで、次の膨張行程においては、発泡性溶融樹脂の膨張が不十分となるような場合であっても、前記発泡性溶融樹脂中に含まれる補強繊維のスプリングバック特性によって、該発泡性溶融樹脂の膨張性が低下するのを防止することができる。
【００３６】
そして、請求項８に記載の発明によれば、超臨界流体の含有量を発泡性溶融樹脂の０．５〜３．０重量％と限定したから、超臨界流体を混入することに起因する樹脂の端部流動性改善を確保しながら、超臨界流体を混入過ぎることに起因する成形品の変形を確実に抑制することができる。逆に、超臨界流体の含有量を０．５重量％未満とすると、発泡不足ひいては樹脂の膨張不足が発生するし、また、３．０％を超えると、発泡過多となって製品表面に泡状痕が発生してしまうのである。
【００３７】
そして、請求項９から請求項１５に記載の発明によっても、それぞれ前記請求項１から請求項７と同様の効果を得ることができる。以下、発明の最良の実施形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、本実施形態に係る成形装置１の構成及び動作を示す概略全体図である。横に長い外筒（シリンダ）１０及びスクリュー軸１１を備える周知構造のスクリューフィーダ（特許請求の範囲の「射出手段」に相当）１２の始端部近傍に樹脂ペレット及び樹脂成形品を補強するための補強繊維の投入ホッパ１３が設けられ、終端部近傍に超臨界流体の供給管１４が接続されている。供給管１４の上流側は、図外の超臨界流体発生・供給装置を介して、例えば窒素（Ｎ２）や二酸化炭素（ＣＯ２）等の不活性ガスのガスボンベに連結されている。スクリュー軸１１の先端部はチェックリング１５及び円錐形状のヘッド１６を備え、外筒１０の先端部もそれに呼応して円錐形状に絞られて、金型装置２０の固定型２１にノズル１７を介して接続されている。金型装置２０の固定型２１と可動型２２との間には製品の形状を律するキャビティ２３が形成されており、このキャビティ２３に前記ノズル１７に通じるバルブゲート１８が開口している。ここで、ノズル１７からバルブゲート１８までの通路がホットランナーを構成し、また、金型装置２０は、型締機構や射出圧縮・拡張機構を有しており、一方、この成形装置１は、図示しないが、動作全体を統括する制御コントローラを備えている。
【００３９】
前記制御コントローラによる、この成形装置１の動作は、まず、図１（ａ）に示すように、補強繊維と超臨界流体とを含有する発泡性溶融樹脂Ｒが、閉合状態の金型装置２０に形成されたキャビティ２３内にショートショットで射出される（射出工程）。次いで、図１（ｂ）に示すように、射出された溶融樹脂Ｒが、降温・降圧に起因して自己発泡し、前記キャビティ２３内の端部まで流動してフル充填状態となる（流動工程）。なお、図例は、流動工程において、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３端部まで流動してフル充填する場合を示したが、これに限らず、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３端部まで完全には流動していなくても構わないことは、前述した通りである。
【００４０】
次いで、図１（ｃ）に示すように、可動型２２が所定の位置まで後退し、このコアバックにより、キャビティ２３の容積が増大し（特許請求の範囲の「膨張手段」に相当）、その結果、まだ溶融状態にある溶融樹脂Ｒ中の補強繊維（太線で示す）が弾性回復力によって立ち上がり、このスプリングバック特性（特許請求の範囲の「膨張補助手段」としての機能）と樹脂Ｒの発泡とにより、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３内で膨張して製品の見かけ体積が増加する（膨張工程）。そして、この膨張工程中に、後述するように、前記溶融樹脂Ｒの膨張を補助するさらに別態様の膨張補助動作が行われ、これらにより、発泡セルの成長が制御されて、微細かつ均一な発泡セル構造を有する製品が最終的に成形される。
【００４１】
ここで、図２に示すように、超臨界流体とは、気体と液体とが共存できる限界の温度（臨界温度）及び圧力（臨界圧力）を超えた状態にある流体のことで、図示したように、前記臨界温度は、二酸化炭素で３１℃、窒素でマイナス１４７℃であり、前記臨界圧力は、二酸化炭素で７．４ＭＰａ、窒素で３．４ＭＰａである。超臨界状態にある流体は、密度が液体に近似し、流動性が気体に類似する。その結果、溶融樹脂中を活発に移動して、樹脂分子の奥深くまで均一に拡散・浸透し、微細発泡の種になり得る。
【００４２】
前記図１（ｃ）における膨張補助動作は、（ｉ）キャビティ２３内に存在して発泡性溶融樹脂Ｒの発泡を妨げる気体をキャビティ２３外へ排出するガス排出動作、（ｉｉ）キャビティ２３内の圧力を減圧する吸引動作、（ｉｉｉ）発泡性溶融樹脂Ｒをその内部から加圧する樹脂加圧動作のうちの少なくとも１つにより達成される。さらに、（ｉｉｉ）の樹脂加圧動作は、（Ａ）発泡性溶融樹脂Ｒの内部に気体を圧入する気体圧入動作、（Ｂ）発泡性溶融樹脂Ｒの内部に同種類・同組成又は別種類・別組成の溶融樹脂を圧入する樹脂圧入動作等で達成される。
【００４３】
その場合に、（ｉ）のガス排出動作は、図３（ａ）に例示するようなガスベントにより実現可能である。ガスベントは、一般に、金型の分割面や、バルブゲートから遠い製品の周縁部、あるいは製品の表面でウェルドラインの出易い位置、又はボルト締結部やサービスホール部あるいは高さの高いボスやリブ等を利用して設置される。図例は、冷却後に製品を金型装置２０から押し出すためのエジェクターピン３１とそのピン穴３２とのクリアランスを利用して、矢印のように、金型装置２０の外へガス抜きを行うようにしたものである。
【００４４】
一方、（ｉｉ）の吸引動作は、図３（ｂ）に例示するような真空吸引装置により実現可能である。図例は、可動型２２に内設した吸引通路３３を介して、真空ポンプ３４の駆動により、キャビティ２３内を極低圧状態にするものである。この方法は、前記のガスベントに比べて、樹脂のキャビティ２３への転写精度に優れる。また、吸引通路３３の設置場所は、ガスベントに類似して、製品の周縁部やボルト締結部あるいはサービスホール部等が目立たず好ましい。
【００４５】
次に、（ｉｉｉ）の樹脂加圧動作は、図３（ｃ）に例示するような部分加圧装置により実現可能である。図例は、金型装置２０の外から気体圧入管３５（前記（Ａ）の気体圧入動作の場合）又は溶融樹脂圧入管３５（前記（Ｂ）の樹脂圧入動作の場合）を延設し、固定型２１の内面（キャビティ２３形成面）に開口する導入口３６に接続して、矢印のように、不活性ガス又は溶融樹脂を成形材料である発泡性溶融樹脂Ｒ内に供給し、該溶融樹脂Ｒの流動末端部を部分的に内部から加圧して、該樹脂Ｒの表面層ないしスキン層をキャビティ２３面に押し付けるようにしたものである。
【００４６】
図４は、本発明における成形条件の１例を示す一覧表、図５は、製品としてドアモジュールキャリヤを成形する場合に特有の構成要素の一覧表である。図４に示したように、膨張補助手段として図３（ａ）のようなガスベントを用いるときは、その設置面積は、周辺部面積の１０〜９０％が好ましい。１０％未満だと、製品の転写性及び保形性に劣り、９０％を超えると、バリが発生がする。より好ましくは、設置面積は、周辺部面積の５０〜７０％である。
【００４７】
また、膨張補助手段として図３（ｂ）のような真空吸引を用いるときは、その吸引力は、２４５ＫＰａ以下が好ましい。この範囲を超えると、発泡セルの径やそのセル径のバラツキが大きくなる。
【００４８】
さらに、膨張補助手段として図３（ｃ）のようなガス又は溶融樹脂による部分加圧を用いるときは、その加圧力は、１５．０ＭＰａ〜３０．０ＭＰａが好ましい。この範囲を超えると、ガスによる部分加圧の場合は、製品の末端部に破れが顕著に発生し、溶融樹脂による部分加圧の場合は、部分加圧したい部分以外に該樹脂が侵入してしまう。例えば、図６（ａ）に例示するように、固定型２１と可動型２２との間に充填された発泡性溶融樹脂Ｒの末端部に対応して導入口３６が固定型２１に形成されている。ここで、ガス又は樹脂の加圧力が適切であれば、図６（ｂ）に例示するように、前記導入口３６から溶融樹脂Ｒの内部に圧入されたガス又は樹脂（符号アを付す）は、溶融樹脂Ｒの末端部を内部からキャビティ２３面に押し付け、これにより転写性・保形性が向上する。しかし、ガス又は樹脂の加圧力が前記範囲を超えたときには、図６（ｃ）に例示するように、溶融樹脂Ｒの内部に圧入されたガス又は樹脂（符号イを付す）は、溶融樹脂Ｒの表面層ないしスキン層を押し破り、その結果、製品の端部破れや、保形性の低下等の不具合が発生するのである。一方、前記加圧力が前記範囲を下回ると、溶融樹脂Ｒの転写性が低下する。すなわち、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３内に射出された後の溶融樹脂Ｒの残圧が１４．９ＭＰａ程度あるので、これより加圧力が弱いと、良好な膨張補助の効果が期待できないからである。
【００４９】
図４に戻り、さらに別の膨張補助手段として、金型装置２０の型締圧減圧が効果的である。これは、特に、図１（ｂ）の流動工程における溶融樹脂Ｒの自己発泡を促進させる（補助する）ものである。その場合、型締圧の減圧は、減圧前の型締圧（つまり射出時の本来の型締圧）の４５〜８０％が好ましい。４５％未満だと、製品の重量バラツキが大きくなり、８０％を超えると、製品の転写性及び保形性が低下する。
【００５０】
次に、微細発泡の発生源である超臨界流体としては、例えば二酸化炭素や窒素等の不活性ガスが好ましく使用可能である。その場合、超臨界流体の含有量は、母材である樹脂Ｒの０．５〜３．０重量％が適正範囲である。０．５％未満だと、発泡不足ひいては樹脂Ｒの膨張不足が発生し、３．０％を超えると、発泡過多となって製品表面に泡状痕が発生してしまう。さらに、超臨界流体の含有量を発泡性溶融樹脂Ｒの０．５〜３．０重量％と限定することにより、超臨界流体を混入することに起因する樹脂Ｒのキャビティ２３内での端部流動性の改善を確保しながら、超臨界流体を混入過ぎることに起因する最終製品の変形を確実に抑制することが可能となる。
【００５１】
ここで、一般に、超臨界状態の二酸化炭素は、超臨界状態の窒素に比べて、樹脂に溶け込み易いという性質、また、ある圧力以上では樹脂から抜け難いが、ある圧力以下になると樹脂から抜け易いという性質を持っている。つまり、圧力の降下中は、超臨界状態の二酸化炭素は、超臨界状態の窒素に比べて、樹脂から抜け出るのにより長い時間を要することとなるので、この性質を利用して、製品表面の泡状痕を抑制し、製品の外観向上を図ることができる。すなわち、図７に例示するように、キャビティ２３内に射出された溶融樹脂Ｒの圧力が降下するに伴い、該樹脂Ｒ中の超臨界流体は微細ガスとなって微細発泡を開始する。このとき、窒素ガスは、比較的高圧下（より早い時刻ｔ１）において溶融樹脂Ｒから抜け始めるが、二酸化炭素は、より低圧（より遅い時刻ｔ３）にならないと溶融樹脂Ｒから抜け出ていかない。したがって、溶融樹脂Ｒの射出完了時刻ｔ２が時刻ｔ１より遅く時刻ｔ３より早いときは、溶融樹脂Ｒのスキン層に、窒素ガスが抜け出た泡状痕は多数残るが、二酸化炭素ガスの抜け出た泡状痕はほとんど残らないこととなる。もちろん、この場合でも、溶融樹脂Ｒの射出完了時刻ｔ２を、窒素ガスの抜け始め時刻ｔ１よりも早くすれば、窒素ガスの泡状痕も製品表面にほとんど残らないようになる。このことから、溶融樹脂Ｒの射出完了時刻（ｔ２）を、超臨界流体の発泡ガスが溶融樹脂Ｒから抜け始める時刻（ｔ１，ｔ３）に応じて調整することによって、製品表面の泡状痕を抑制し、製品の外観向上を図ることが可能となる。
【００５２】
図４に戻り、超臨界流体と共に溶融樹脂Ｒに含有させる補強繊維としては、例えば、ガラスファイバ、カーボンファイバ、ナノファイバ、天然繊維等が好ましく使用可能である。その場合、繊維長が長いほど、図１（ｃ）の膨張工程におけるスプリングバック効果（膨張補助手段としての機能）が大きくなる。
【００５３】
また、補強繊維が溶融樹脂Ｒの内部に存在することにより、溶融樹脂Ｒの自己発泡においては、発泡セルの微細化が促進され（発泡セルの微細化が促進される理由：補強繊維は超臨界流体の発泡に伴う圧力を受けても変形せず、逆に、超臨界流体の発泡セルが補強繊維によって分断されるからである）、一方、樹脂成形品（製品）を金型から取り出す際においては、未発泡（不発泡、非発泡）の状態で製品中に残存する超臨界流体の後発泡を防止することができる、という作用効果も得られる。
【００５４】
そして、図１（ａ）の射出工程におけるショートショット率は、１〜２５％が好ましい。１％未満（つまりショート不足）だと、製品にバリや板厚増が発生し、２５％を超えると、キャビティ２３内での樹脂Ｒの未充填が発生する。
【００５５】
次に、図５に示したように、製品としてドアモジュールキャリヤを成形する場合は、遅延時間（溶融樹脂Ｒの射出から可動型２２のコアバックまでの時間）は、０．５〜７．０秒が好ましい。０．５秒未満だと、超臨界流体の後発泡が頻発し、製品表面の泡状痕が発生する。７．０秒を超えると、製品に凹みが生じ、スキン層とコア層（発泡層）との分離が起こり、板厚のバラツキが発生する。
【００５６】
また、射出タイムラグ（バルブゲート１８が開いてから溶融樹脂Ｒが射出されるまでの時間）は、０．７秒以下が好ましい。この範囲を超えると、後で射出される溶融樹脂Ｒが射出される頃には、先に射出された溶融樹脂の発泡によってキャビティ２３内が高圧となり入り難くなっているため、製品の重量バラツキが増大する。あるいは、前記範囲を超えると、先に射出されたホットランナー（ノズル１７からバルブゲート１８までの通路）内の溶融樹脂の発泡によって、後に射出されるシリンダ（外筒１０）内の溶融樹脂Ｒが射出されたときには、該溶融樹脂Ｒの発泡セルの径が肥大したり、先行射出されたような状態となって、この現象が該溶融樹脂Ｒのキャビティ２３内の流動を阻害するために、製品重量のバラツキが生じることとなる。
【００５７】
また、ドアモジュールキャリヤのクラッシュパッド部は、ガスによる部分加圧又は樹脂による部分加圧を行うことが好ましい。その理由は、ドアモジュールキャリヤのクラッシュパッド部は、側突要件から、ウレタンパッド等の緩衝材料を後工程で装着するのであるが、そのクラッシュパッド部に、さらに、ガス又は樹脂による部分加圧を適用すると、製品の転写性・保形性に加えて、ガス又は樹脂がクラッシュパッド部の内部に充填されることにより、クラッシュパッド部に衝撃吸収機能が追加付与されるからである。なお、同じ目的のため、クラッシュパッド部内部に充填する材料として、発泡させたエラストマー等も使用可能である。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、キャビティ２３内に射出された発泡性溶融樹脂Ｒは、流動工程において、超臨界流体の自己発泡により、キャビティ２３内を流動するから、射出工程においては、前記発泡性溶融樹脂Ｒをショートショットで射出することが可能となる。また、前記流動工程において、発泡性溶融樹脂Ｒは、自己の流動のための自己発泡を行い、この自己発泡を行ったことで、次の膨張行程においては、発泡性溶融樹脂Ｒの膨張が不十分となるような場合であっても、前記発泡性溶融樹脂Ｒ中に含まれる補強繊維のスプリングバック特性（膨張補助手段としての機能）によって、該発泡性溶融樹脂Ｒの膨張性が低下するのを防止することができる。これらにより、成形品（製品）の軽量化を図ることができると共に、製品の内部に粗大な空隙が形成されるのを防止しながら、製品の十分な体積増加を図り、成形性、転写性に優れた製品を得ることができる。また、本実施形態では、コアバック前の状態のキャビティ２３容積すら充たすことができない程度の少量の溶融樹脂Ｒをショートショットで射出し、かつコアバックするにも拘らず、コアバック中に膨張補助手段を用いることにより、例えば溶融樹脂Ｒをフル充填で射出した場合等と比べても優れた成形性等を維持できるものである。しかも、そのような少量の樹脂Ｒの量で膨張成形したにも拘らず、超臨界流体の自己発泡により、セル数が増大化され、かつ発泡セルが均一化され、緻密化された微細発泡セル構造によって、成形品の機械的剛性や強度が高水準に維持されるものである。
【００５９】
また、発泡性溶融樹脂Ｒの発泡を妨げるキャビティ２３内の気体をキャビティ２３外へ排出することにより、膨張工程中において、発泡性溶融樹脂Ｒの膨張を補助するようにしたから、簡単な方法により、膨張補助手段の効果を得ることができる。
【００６０】
また、キャビティ２３内の圧力を低減することにより、膨張工程中において、発泡性溶融樹脂Ｒの膨張を補助するようにしたから、膨張補助手段の効果を得ながら、キャビティ２３内の減圧・吸引により発泡性溶融樹脂Ｒの発泡が促進されると共に製品の転写性がより向上する。
【００６１】
また、発泡性溶融樹脂Ｒをその内部から加圧することにより、膨張工程中において、発泡性溶融樹脂Ｒの膨張を補助するようにしたから、膨張補助手段の効果を得ながら、製品の転写性がより向上する。
【００６２】
その場合に、発泡性溶融樹脂Ｒの内部に気体を圧入することにより、発泡性溶融樹脂Ｒをその内部から加圧するようにしたときには、前記効果を得ながら、強度や剛性等の製品の機械的物性がより向上する。
【００６３】
一方、発泡性溶融樹脂Ｒの内部に溶融樹脂を圧入することにより、発泡性溶融樹脂Ｒをその内部から加圧するようにしたときには、前記効果を得ながら、弾性力や可撓性等の製品の機能性がより向上する。
【００６４】
そして、超臨界流体の含有量を発泡性溶融樹脂Ｒの０．５〜３．０重量％と限定したから、超臨界流体を混入することに起因する樹脂Ｒの端部流動性改善を確保しながら、超臨界流体を混入過ぎることに起因する成形品の変形を確実に抑制することができる。逆に、超臨界流体の含有量を０．５重量％未満とすると、発泡不足ひいては樹脂Ｒの膨張不足が発生するし、また、３．０％を超えると、発泡過多となって製品表面に泡状痕が発生してしまうのである。以下、実施例を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【００６５】
図８に示す成形条件で、パラメータを種々変えて、ドアモジュールキャリヤの試作を行った。そして、図９に示す判定基準で、得られた製品の判定を行った。
【００６６】
［試作Ｉ］膨張補助手段としてガスベントを行い、板厚を１．８ｍｍから４．０ｍｍまで、約２．２倍に膨張させた（実験番号１〜１２）。結果を図１０に示す。なお、図１０には、特許請求の範囲の記載に基き、本発明の範囲に含まれるものに「◎」を付して示した（以下同様）。この場合、本発明の範囲に含まれる実験例で判定結果に劣るものがあるが、これは、図９に示す判定基準及びその他の判定基準等に応じてあくまで相対的に変化するものである。また、「端部破れが発生しないときの冷却時間（秒）」とは、連続成形中に端部破れが発生しない冷却時間（秒）であって、短いほど生産サイクルが短く生産性が向上する。図１０の結果から明らかなように、本発明の範囲に属するものは、ショートショットで射出し、かつコアバックしているにも拘らず、フル充填で射出した場合と比べて見劣りせず、総じて、発泡セル径が微細で、転写性・端部保形性に優れ、板圧分布が狭小であり、さらに、エア排出性が良く、バリの発生も少なく、かつ冷却時間が短いから生産性が向上する。
【００６７】
［試作ＩＩ］膨張補助手段としてガスベントを行い、板厚を１．８ｍｍから５．０ｍｍまで、約２．８倍に膨張させた（実験番号１３〜１８）。結果を図１１に示す。図１１の結果から明らかなように、本発明の範囲に属するものは、図１０の結果と同様、ショートショットで射出し、かつコアバックしているにも拘らず、フル充填で射出した場合と比べて見劣りせず、総じて良好な結果が得られている。
【００６８】
［試作ＩＩＩ］膨張補助手段として真空吸引を行い（発泡性溶融樹脂Ｒを射出してからコアバックが完了するまで）、板厚を１．８ｍｍから４．０ｍｍまで、約２．２倍に膨張させた（実験番号１９〜３０）。結果を図１２に示す。図１２の結果から明らかなように、本発明の範囲に属するものは、図１０の結果と同様、ショートショットで射出し、かつコアバックしているにも拘らず、フル充填で射出した場合と比べて見劣りせず、総じて良好な結果が得られている。
【００６９】
［試作ＩＶ］膨張補助手段としてガスの部分加圧を行い（発泡性溶融樹脂Ｒの射出が完了してからコアバックが完了するまで：加圧時間は１秒）、板厚を１．８ｍｍから４．０ｍｍまで、約２．２倍に膨張させた（実験番号３１〜３８）。結果を図１３に示す。図１３の結果から明らかなように、本発明の範囲に属するものは、図１０の結果と同様、ショートショットで射出し、かつコアバックしているにも拘らず、フル充填で射出した場合と比べて見劣りせず、総じて良好な結果が得られている。
【００７０】
［試作Ｖ］膨張補助手段として樹脂の部分加圧を行い（発泡性溶融樹脂Ｒの射出が完了してからコアバックが完了するまで）、板厚を１．８ｍｍから４．０ｍｍまで、約２．２倍に膨張させた（実験番号３９〜４６）。結果を図１４に示す。図１４の結果から明らかなように、本発明の範囲に属するものは、図１０の結果と同様、ショートショットで射出し、かつコアバックしているにも拘らず、フル充填で射出した場合と比べて見劣りせず、総じて良好な結果が得られている。
【００７１】
［試作ＶＩ］自己発泡補助手段（促進手段）として型締圧減圧を行い（発泡性溶融樹脂Ｒの射出が完了してからコアバックが開始するまで）、板厚を１．８ｍｍから４．０ｍｍまで、約２．２倍に膨張させた（実験番号４７〜６４）。結果を図１５に示す。図１５の結果から明らかなように、本発明の範囲に属するものは、図１０の結果と同様、ショートショットで射出し、かつコアバックしているにも拘らず、フル充填で射出した場合と比べて見劣りせず、総じて良好な結果が得られている（ショートショット率が相対的に高くかつ型締圧の減圧率が相対的に高い一部の場合（実験番号６３，６４）を除く）。
【００７２】
［試作ＶＩＩ］超臨界流体として窒素ガス及び二酸化炭素をそれぞれ用い（含有量は発泡性溶融樹脂Ｒに対して１．５重量％）、板厚を１．８ｍｍから４．０ｍｍまで、約２．２倍に膨張させた（実験番号６５〜６８）。結果を図１６に示す。図１６の結果から明らかなように、本発明の範囲に属するものは、図１０の結果と同様、ショートショットで射出し、かつコアバックしているにも拘らず、総じて良好な結果が得られている。
【００７３】
［試作ＶＩＩＩ］ドアモジュールキャリヤの従来品（膨張行程及び膨張補助を行わない従来方法で成形したもの）と本発明品（膨張行程及び膨張補助を行う本発明の方法で成形したもの）との比較を行った。結果を図１７に示す。板厚を膨張させているにも拘らず、本発明品Ａ，Ｂ，Ｃが、従来品よりも、機械的剛性に優れ、かつ軽量化していることが分かる。
【００７４】
さらに、化学発泡剤を用いてドアモジュールキャリヤを膨張成形した場合と、本発明のように超臨界流体を用いてドアモジュールキャリヤを膨張成形した場合とで、製品の前後方向（車体前後方向）の剛性比較を行った。結果を図１８に示す。超臨界流体を用いて樹脂を発泡させたときは発泡セルが微細化する一方、化学発泡剤を用いて樹脂を発泡させたときには発泡セルが粗大化するため、前者成形品が後者成形品に比べて機械的剛性の強いことが分かる。
【００７５】
加えて、超臨界流体の含有量を、母材である溶融樹脂Ｒの０．２５重量％から３．５重量％の範囲で様々に変化させた場合の成形結果を図１９に示す。含有量が０．２５重量％の場合及び超臨界流体を含有しなかった場合は、転写性・保形性・板圧分布に劣っており、含有量が３．５重量％の場合は、転写性・保形性・後発泡・外観に劣っており、以上から、超臨界流体の含有量の好ましい範囲は０．５〜３．０重量％であることが分かる。超臨界流体として窒素ガスを用いた場合も結果は同様であった。
【００７６】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない限り、前記実施形態及び実施例に限定されるものでないことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、製品の内部に粗大な空隙が形成されるのを防止しながら、製品の十分な体積増加を図り、成形性、転写性に優れた製品を得ることができる。また、本発明は、超臨界流体による発泡セルの均一化、製品の寸法及び板厚の安定化、さらには発泡セル径の微小化と発泡セル数の増大化等を実現する。併せて、溶融樹脂の金型への接触が容易となり、転写性・保形性に優れるものでもある。そして、その効果をより発揮させるために、例えば溶融樹脂の流動中にキャビティ内のガス抜き等を行うと、溶融樹脂の素早いフル充填化が実現し、発泡セルをさらに均一に形成・分散させ、その結果、発泡セルの発泡力をより一層均一に発生させて、溶融樹脂の膨張を補助することが可能となり、成形サイクルの短縮化が図れ、生産性の向上に寄与する利点もある。本発明は、発泡樹脂成形品の製造に際し、粗大空隙の発生を抑制しながら、十分な製品の体積増加を図り、かつ、流動性ないし転写性低下の問題を抑制することができるもので、樹脂成形、特に発泡樹脂成形の技術分野に広範な産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態に係る成形装置の構成及び動作を示す概略全体図であって、（ａ）は射出工程を例示し、（ｂ）は流動工程を例示し、（ｃ）は膨張補助付きの膨張行程を例示するものである。
【図２】本発明で用いられる超臨界流体の性質を説明するための特性図である。
【図３】本発明で膨張行程中に行われる膨張補助動作を実現する機構の概略図であって、（ａ）はガス排出機構を例示し、（ｂ）は吸引機構を例示し、（ｃ）は樹脂加圧機構を例示するものである。
【図４】本発明における成形条件の１例を示した一覧表である。
【図５】製品としてドアモジュールキャリヤを成形する場合に特有の構成要素の一覧表である。
【図６】ガス加圧又は樹脂加圧による膨張補助動作の問題点を説明するための拡大断面図である。
【図７】溶融樹脂の射出完了時刻（ｔ２）と超臨界流体の発泡ガスが溶融樹脂から抜け始める時刻（ｔ１，ｔ３）との関係を説明するための拡大断面図である。
【図８】本発明の実施例における主な成形条件の一覧表である。
【図９】本発明の実施例における主な判定基準の一覧表である。
【図１０】膨張補助手段としてガス排出機構を用いた場合の成形結果を示す一覧表である。
【図１１】膨張率を増大してガス排出機構を用いた場合の成形結果を示す一覧表である。
【図１２】膨張補助手段として吸引機構を用いた場合の成形結果を示す一覧表である。
【図１３】膨張補助手段としてガスによる樹脂加圧機構を用いた場合の成形結果を示す一覧表である。
【図１４】膨張補助手段として溶融樹脂による樹脂加圧機構を用いた場合の成形結果を示す一覧表である。
【図１５】本発明で流動工程中に行われる自己発泡補助手段として型締圧の減圧を行った場合の成形結果を示す一覧表である。
【図１６】超臨界流体として窒素及び二酸化炭素を用いた場合の成形結果を示す一覧表である。
【図１７】膨張行程及び膨張補助を行わない従来方法で成形したドアモジュールキャリヤと膨張行程及び膨張補助を行う本発明の方法で成形したドアモジュールキャリヤとの成形結果を比較して示す一覧表である。
【図１８】樹脂発泡の方法として化学発泡剤を用いた場合と超臨界流体を用いた場合との成形品の剛性を比較して示すグラフである。
【図１９】超臨界流体の含有量を変化させた場合の成形結果を示す一覧表である。
【符号の説明】
【００７９】
１      成形装置
１２    スクリューフィーダ（射出手段）
１４    超臨界流体供給管
２０    金型装置
２１    固定型
１７    ノズル
２２    可動型
２３    キャビティ
１８    バルブゲート
Ｒ      溶融樹脂
【図１】
2007210323.tif 000003
【図２】
2007210323.tif 000004
【図３】
2007210323.tif 000005
【図４】
2007210323.tif 000006
【図５】
2007210323.tif 000007
【図６】
2007210323.tif 000008
【図７】
2007210323.tif 000009
【図８】
2007210323.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2007210323.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2007210323.tif 000014
【図１３】
2007210323.tif 000015
【図１４】
2007210323.tif 000016
【図１５】
2007210323.tif 000017
【図１６】
2007210323.tif 000018
【図１７】
2007210323.tif 000019
【図１８】
2007210323.tif 000020
【図１９】
2007210323.tif 000021