(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアバックタイプの成形型(34)を型閉めし、これにより画成された該成形型(34)の内部キャビティ(54)へ溶融状態の熱可塑性樹脂(S)を供給し、
前記熱可塑性樹脂(S)の供給完了後に、前記成形型(34)をコアバックさせて前記キャビティ(54)内に空間(70)を画成し、
前記空間(70)内へ所要圧で導入した発泡剤(F)を、前記熱可塑性樹脂(S)内へ浸透させ、
所要の保持時間が経過した後に前記キャビティ(54)内を減圧することで、熱可塑性樹脂(S)内に存在している前記発泡剤(F)を膨張させ、
これに伴う前記熱可塑性樹脂(S)の発泡により、前記キャビティ(54)の形状に成形された前記樹脂発泡成形品(H/H1,H2)を得るようにした
ことを特徴とする樹脂発泡成形品の成形方法。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂(S)内に存在している前記発泡剤(F)を膨張させるに際し、前記キャビティ(54)内を大気圧まで一気に減圧させる請求項１記載の樹脂発泡成形品の成形方法。
【請求項３】
前記保持時間を調整することにより、前記熱可塑性樹脂(S)に対する前記発泡剤(F)の浸透量および浸透領域を決定し得る請求項１または２記載の樹脂発泡成形品の成形方法。
【請求項４】
前記保持時間を、前記熱可塑性樹脂(S)の全体に前記発泡剤(F)が浸透するに要する浸透完了時間より短く設定することで、発泡部(h1)および非発泡部(h2)を有する前記樹脂発泡成形品(H/H1)を成形し得るようにした請求項３記載の樹脂発泡成形品の成形方法。
【請求項５】
前記保持時間を、前記熱可塑性樹脂(S)の全体に前記発泡剤(F)が浸透するに要する浸透完了時間と同一またはこれより長く設定することで、全体が発泡部(h1)とされる前記樹脂発泡成形品(H/H2)を成形し得るようにした請求項３記載の樹脂発泡成形品の成形方法。
【請求項６】
前記発泡剤(F)として不活性ガスを使用する請求項１〜５の何れかに記載の樹脂発泡成形品の成形方法。
【請求項７】
前記発泡剤(F)として、不活性ガスを超臨界状態とした超臨界流体を使用する請求項１〜５の何れかに記載の樹脂発泡成形品の成形方法。
【請求項８】
前記熱可塑性樹脂(S)は、スチレン系樹脂やポリオレフィン系樹脂等である請求項１〜７の何れかに記載の樹脂発泡成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂発泡成形品の成形方法に関し、更に詳細には、熱可塑性樹脂内に浸透させた発泡剤を膨張させ、これに伴う該熱可塑性樹脂の発泡により樹脂発泡成形品を成形する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ポリプロピレン(ＰＰ)やポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)等、スチレン系樹脂やポリオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂を発泡させ、これにより樹脂発泡成形品を成形する方法が実用化されている。このような樹脂発泡成形品を成形する方法としては、具体的に、(1)化学発泡剤を使用する化学的発泡方法、(2)物理的発泡剤を使用する物理的発泡方法、(3)超臨界流体とした二酸化炭素(ＣＯ２)からなる発泡剤を利用するバッチ式発泡方法、等が提案されかつ実施されている。
【０００３】
このうち前記(1)の化学的発泡方法とは、図９に示すように、所定温度で分解してガスを発生する低分子量の有機発泡剤を熱可塑性の樹脂原料に混合させてなるペレットＰ１を使用して、射出装置１０により樹脂発泡成形品Ｈを成形する方法である。すなわち、前記ペレットＰ１を射出装置１０の加熱シリンダ１２へ投入して加熱・溶融させ、この加熱シリンダ１２内で前記発泡剤の分解温度まで加熱・加圧させた時点で、溶融した該熱可塑性樹脂Ｓを成形型１４のキャビティ１６内へ射出する。この際に、熱可塑性樹脂Ｓ内で前記発泡剤が分解・ガス化し、これにより該熱可塑性樹脂Ｓが発泡してキャビティ１６の立体形状が付与された樹脂発泡成形品Ｈを得ることができる。
【０００４】
また前記(2)の物理的発泡方法とは、図１０に示すように、ブタンやペンタン等の低沸点有機化合物からなる発泡剤を使用して、射出装置１０により樹脂発泡成形品Ｈを成形する方法である。すなわち、熱可塑性の樹脂原料からなるペレットＰ２を密閉された射出装置１０の加熱シリンダ１２へ投入して加熱・溶融させると共に、発泡剤供給源１８から前記発泡剤を該加熱シリンダ１２内へ供給し、これら発泡剤と前記熱可塑性樹脂Ｓとを物理的に充分混練させた後に、成形型１４のキャビティ１６内へ射出する。この際に、熱可塑性樹脂Ｓ内で前記発泡剤がガス化し、これにより該熱可塑性樹脂Ｓが発泡してキャビティ１６の立体形状が付与された樹脂発泡成形品Ｈを得ることができる。
【０００５】
更に前記(3)のバッチ式発泡方法とは、図１１に示すように、固体状態の熱可塑性樹脂Ｓ内に、二酸化炭素の温度および圧力を制御して得られた超臨界流体からなる発泡剤を浸透させ、この発泡剤を気化させることで樹脂発泡成形品Ｈを得る方法である。すなわち、例えばポリプロピレン(ＰＰ)の如き熱可塑性樹脂Ｓを圧力容器２０内に収容して密閉した後(図１１(ａ))、バルブ２２を開放して発泡剤供給源１８内の超臨界流体からなる発泡剤を前記圧力容器２０内へ導入する(図１１(ｂ))。そして、熱可塑性樹脂Ｓに接触した発泡剤を該樹脂Ｓ内へ浸透させると共に、この熱可塑性樹脂Ｓに固有の結晶化温度以上に該樹脂Ｓを加熱し、この後に圧力容器２０を開放して内部圧力を解除することで、熱可塑性樹脂Ｓ内に浸透している発泡剤を気化させて樹脂発泡成形品Ｈを得ることができる(図１１(ｃ))。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した(1)〜(3)に例示の樹脂発泡成形品の成形方法は、夫々に次のような問題を内在していた。先ず、前記(1)の化学的発泡方法および(2)の物理的発泡方法では、高価な発泡剤を使用するために成形コストが嵩む問題、発泡剤が可燃性や毒性等の危険性を有しているので人体や自然へ悪影響を及ぼす問題、成形された樹脂発泡成形品Ｈの外面にフローマーク等が発生して品質低下を招来する問題、等を共通的に内在している。また、発泡剤を混合または混練させた熱可塑性樹脂Ｓを成形型１４のキャビティ１６内へ射出して発泡させるため、全体が発泡部ｈ１からなる内部構造(全体発泡構造)を有する樹脂発泡成形品Ｈしか成形することができず、例えば発泡部および非発泡部からなる内部構造(部分発泡構造)を有する樹脂発泡成形品を成形することが不可能な欠点等もあった。
【０００７】
また(3)のバッチ式発泡方法では、温度条件、浸透時間、圧力等の種々要素によって発泡倍率が容易に変わってしまう問題、発泡時に熱可塑性樹脂Ｓの形状を制御できないため所望とする立体形状(外形形状)を得られない問題を内在している。しかも、熱可塑性樹脂Ｓに対する超臨界流体の浸透時間が長いため量産性が低いと共に、大型(厚肉)の樹脂発泡成形品の成形には不向きである、等の欠点を内在していた。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、成形コストの低減化、作業環境の悪化防止、品質向上等を可能とする樹脂発泡成形品の成形方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、所期の目的を達成するため本発明に係る樹脂発泡成形品の成形方法は、
コアバックタイプの成形型を型閉めし、これにより画成された該成形型の内部キャビティへ溶融状態の熱可塑性樹脂を供給し、
前記熱可塑性樹脂の供給完了後に、前記成形型をコアバックさせて前記キャビティ内に空間を画成し、
前記空間内へ所要圧で導入した発泡剤を、前記熱可塑性樹脂内へ浸透させ、
所要の保持時間が経過した後に前記キャビティ内を減圧することで、熱可塑性樹脂内に存在している前記発泡剤を膨張させ、
これに伴う前記熱可塑性樹脂の発泡により、前記キャビティの形状に成形された前記樹脂発泡成形品を得るようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る樹脂発泡成形品の成形方法につき、好適な実施例を挙げ、添付図面を参照しながら以下説明する。
【００１１】
先ず、本発明の好適実施例に係る樹脂発泡成形品の成形方法を実施するための成形装置を、図１をもとに概略説明する。この成形装置３０は、スクリュータイプの射出装置３２と、コアバックタイプの成形金型３４と、この成形金型３４に連結された発泡剤供給源３６とから基本的に構成されている。すなわち本実施例の成形方法では、後で詳述する如く、前記成形金型３４のキャビティ５４内へ加熱・溶融した熱可塑性樹脂Ｓを射出した後に、前記発泡剤供給源３６からの発泡剤Ｆを該キャビティ５４内へ導入し、このキャビティ５４内で該発泡剤Ｆを熱可塑性樹脂Ｓ内へ浸透させるようになっている。従って、発泡剤が一切混合されていない熱可塑性の樹脂材料からなる前記ペレットＰ２が使用される(図１０に示した物理的発泡方法に使用されるものと同一のもの)。なお発泡剤Ｆとしては、種々の不活性ガスが使用可能であるが、本実施例では二酸化炭素を超臨界状態とした超臨界流体を使用する場合につき例示する。
【００１２】
前記射出装置３２は、図９に示した従来の射出装置１０、すなわち従来から広く実施に供されているものと基本構成が同一であって、特別な変更点はないので装置構成の詳細説明は省略する。このような射出装置３２では、ホッパ３８に投入されて加熱シリンダ４０内へ落下したペレットＰ２を、スクリュー４２の回転によって混練させつつ、該スクリュー４２の溝に沿って加熱シリンダ４０の先端部に移送する。この際に、加熱シリンダ４０の外周面に配設したヒーター４４の熱および混練作用によって発生する摩擦熱でペレットＰ２を加熱し、加熱シリンダ４０の先端部に到来するまでに溶融状態の熱可塑性樹脂Ｓとする。そして、加熱シリンダ４０の先端内に所定量の熱可塑性樹脂Ｓが貯留されたら、図示しない射出シリンダによってスクリュー４２を先端側(図１の右方向)へスライドさせることで、加熱シリンダ４０の先端内に貯留されていた溶融状態の熱可塑性樹脂Ｓを、ノズル４６から高圧のもとで射出するようになっている。
【００１３】
成形金型３４は、最終的な成形品とされる樹脂発泡成形品Ｈ(図７および図８)の外形形状に基いた凹状成形面５０ａを形成した第１成形型(キャビ型)５０と、この第１成形型５０と対をなして該第１成形型５０へスライド可能に型閉めされ、前記樹脂発泡成形品Ｈの外形形状に基いた凸状成形面５２ａを形成した第２成形型(コア型)５２とから構成され、第１成形型５０に対して第２成形型５２が上下方向へスライドする(昇降する)縦型タイプとされている。これら第１成形型５０および第２成形型５２は、熱媒体(水またはオイル等)が流通する管路(図示せず)が延設されて夫々の成形面５０ａ,５２ａの温度調整を行ない得るようになっており、前記射出装置３２から射出された溶融状態の熱可塑性樹脂Ｓの所定温度以下への温度低下を防止して最適な発泡成形を行ない得るようになっている。
【００１４】
前記第１成形型５０は、図示しないフレーム等に固定的に設置され、また前記第２成形型５２は、例えば流体圧シリンダ５６におけるロッド５６ａに連結されている。これにより前記流体圧シリンダ５６を、ロッド５６ａが最大に前進(延出)するよう制御すると、前記第２成形型５２が最下位置である第１位置へ降下し、該第２成形型５２が第１成形型５０に密着して型閉め状態となる(図１に実線表示)。また前記流体圧シリンダ５６を、ロッド５６ａが最大に前進した位置から所定ストロークだけ後退するよう制御すると、前記第２成形型５２が第１位置から該ストローク分だけ離間した第２位置へ上昇し、該第２成形型５２が第１成形型５０に対してコアバックした状態となる(図１に１点鎖線表示)。更に前記流体圧シリンダ５６を、ロッド５６ａが最大に後退するよう制御すると、前記第２成形型５２が最上位置である第３位置へ上昇し、該第２成形型５２が第１成形型５０から離間してキャビティ５４が露出した型開き状態となる(図１に２点鎖線表示)。
【００１５】
また前記第１成形型５０の側壁には、前記キャビティ５４と型外部とを連通する導入孔５８および逃出孔６０が穿設されている。このうち、導入孔５８には前記発泡剤供給源３６から延出した供給管６２が連結され、該発泡剤供給源３６から送出される発泡剤としての二酸化炭素からなる超臨界流体Ｆが、該導入孔５８を介してキャビティ５４内へ導入される。また前記逃出孔６０は、キャビティ５４内に導入された前記二酸化炭素からなる超臨界流体Ｆを、型外部へ排出する際に供される、これら導入孔５８および逃出孔６０は、前記第２成形型５２が前記第１位置に到来している際にはキャビティ５４と非連通状態となる(該第２成形型５２の壁面により)と共に、該第２成形型５２が前記第２位置に移動した際には該キャビティ５４と連通状態となる位置に設けられている(図２、図３)。なお、前記供給管６２には第１開閉バルブ６４が配設されると共に、逃出孔６０に接続した排気管には第２開閉バルブ６６が配設されている。
【００１６】
前記発泡剤供給源３６は、例えば不活性ガスの一種である二酸化炭素(ＣＯ２)を超臨界状態で貯蔵し得る所謂ボンベ形態の貯留容器であって、導入バルブ６４を設けた前記供給管６２を介して前記成形金型３４に連結されている。ここで超臨界状態とは、周知の如く、気相と液相とを生じている物質の温度および圧力を上昇させていくに際し、或る温度域および圧力域で前記気相と液相との区別をなし得なくなる状態のことをいい、この時の温度および圧力を夫々臨界温度および臨界圧力という。すなわち、超臨界状態で物質は気体と液体との両方の特性を併せ持つので、この状態で生ずる流体を超臨界流体という。このような超臨界流体は、気体に比べて密度が大きく、また液体に比べて粘性が小さいため、物質中を極めて拡散し易いという特性を有する。なお前記二酸化炭素は、臨界温度が３１.２℃、臨界圧力が７.３８ＭＰａとされ、この臨界温度以上、臨界圧力以上で超臨界状態となって超臨界流体としての挙動を示すようになる。
【００１７】
次に、前述のように構成された成形装置３０を使用した本実施例の樹脂発泡成形品の成形方法につき、具体的かつ詳細に説明する。なお本実施例では、発泡剤Ｆとして二酸化炭素を超臨界状態とした超臨界流体を使用し、熱可塑性樹脂Ｓを発泡成形して樹脂発泡成形品Ｈを成形する場合を例示する。
【００１８】
先ず成形準備として、前記成形金型３４においては、ロッド５６ａが最大に前進(延出)するよう前記流体圧シリンダ５６を制御して、第２成形型５２を第１成形型５０へ型閉めすると共に前記第１位置に保持させる一方、夫々の成形型５０,５２における成形面５０ａ,５２ａを所定温度に加熱保温する。なお成形面５０ａ,５２ａの温度は、射出される熱可塑性樹脂Ｓの軟化温度より適度に高い温度(但し、融点以下の温度)とすることが望ましく、例えば熱可塑性樹脂Ｓとしてポリプロピレン(ＰＰ)を使用する場合は１１０〜１６０℃程度が適切とされる。また、前記逃出孔６０に配設した前記第２開閉バルブ６６は全閉した状態に調節しておく。
【００１９】
成形金型３４での成形準備が完了したら、前記射出装置３２において、前述したようにペレットＰ２を順次加熱する。そして、加熱シリンダ４０の先端内に所定量の溶融した熱可塑性樹脂Ｓが貯留されたら、射出装置３２のノズル４６を前記成形金型３４の注入口６８に整合させたもとで、これらノズル４６および注入口６８を介して該熱可塑性樹脂Ｓをキャビティ５４内へ射出(供給)する(図２)。
【００２０】
前記成形金型３４に対する前記熱可塑性樹脂Ｓの射出が完了し、該成形金型３４のキャビティ５４内へ該熱可塑性樹脂Ｓが充填されたら、ロッド５６ａが所定ストロークだけ後退するよう前記流体圧シリンダ５６を制御して、前記第２成形型５２を第１位置から前記第２位置へコアバックさせる(図３)。これにより、第２成形型５２が熱可塑性樹脂Ｓから離間するようになるから、第２成形型５２の成形面５２ａと熱可塑性樹脂Ｓとの間に、該第２成形型５２の移動分に相当する厚みを有する空間７０が画成される。このとき前記熱可塑性樹脂の温度は、第１成形型５０および第２成形型５２の夫々の成形面５０ａ,５２ａの温度と略同一となっており、射出時の溶融状態から半溶融状態に変化している。
【００２１】
前記第２成形型５２を第２位置へコアバックさせることで、前記導入孔５８と該空間７０(キャビティ５４)とが連通状態となる。従って、第２成形型５２のコアバックが完了したら前記第１開閉バルブ６４を全開にして、前記発泡剤供給源３６内に貯蔵されている二酸化炭素からなる超臨界流体Ｆを、前記導入孔５８を介して前記キャビティ５４の空間７０へ導入する(図４)。これにより、空間７０内へ導入された前記超臨界流体Ｆは、所要の圧力が付与されているので熱可塑性樹脂Ｓの上面から該熱可塑性樹脂Ｓ内へ徐々に浸透していく。このとき超臨界流体Ｆの導入状態は、所定の時間に亘って保持する必要があるが、後述するように、この保持時間は該超臨界流体Ｆの浸透量および浸透領域に応じて設定調整される。
【００２２】
所定の保持時間が経過したら、前記第１開閉バルブ６４を全閉して発泡剤供給源３６からの超臨界流体Ｆの導入を停止する一方、前記逃出孔６０に設けた第２開閉バルブ６６を全開とすることでキャビティ５４内を減圧させる。すなわち、前記第１開閉バルブ６４を全閉とすると共に第２開閉バルブ６６を全開とするために、キャビティ５４内が大気圧まで減圧されることになる。このように、キャビティ５４内が大気圧まで減圧されることにより、熱可塑性樹脂Ｓ内へ浸透して存在している発泡剤としての二酸化炭素からなる超臨界流体Ｆは急激に膨張するので、該熱可塑性樹脂Ｓが発泡してキャビティ５４内全体に膨張する(図５および図６)。ここで、前記熱可塑性樹脂Ｓ内に浸透している超臨界流体Ｆを膨張させるに際しては、前記第２開閉バルブ６６を瞬時(例えば５秒以内)に全開にしてキャビティ５４内を一気に大気圧まで減圧させるのが望ましく、このように瞬時に大気圧まで減圧することで熱可塑性樹脂Ｓ内に存在している超臨界流体Ｆが均一的に膨張してガス化するようになり、セル径の均一化を図り得る。
【００２３】
前記キャビティ５４内を大気圧まで減圧し、また成形面５０ａ,５２ａの冷却を図ることで、熱可塑性樹脂Ｓは該キャビティ５４の形状に発泡すると同時に冷却され、所要時間経過後には略完全に固化する。そして、所要の外形形状を有する樹脂発泡成形品Ｈの固化が完了したら、ロッド５６ａが最大に後退するよう前記流体圧シリンダ５６を制御し、第２成形型５２を第１成形型５０から離間させて型開きしたもとで、当該樹脂発泡成形品Ｈを脱型する。
【００２４】
ここで本実施例に係る樹脂発泡成形品の成形方法では、前述した保持時間の設定により、前記熱可塑性樹脂Ｓに対する発泡剤Ｆの浸透量および浸透領域を決定し得るようになっており、この保持時間を長く設定する程に発泡剤Ｆの浸透量が多くなると共に浸透領域が拡大する。そして、例えば前記保持時間を、前記熱可塑性樹脂Ｓの全体に発泡剤Ｆが浸透するに要する浸透完了時間より短く設定した場合には、該熱可塑性樹脂Ｓに発泡剤Ｆの浸透領域および非浸透領域とができるため(図５)、図７に示した発泡部ｈ１および非発泡部ｈ２からなる内部構造(部分発泡構造)を有する樹脂発泡成形品Ｈ(Ｈ１)を成形することができる。
【００２５】
また前記保持時間を、前記熱可塑性樹脂Ｓの全体に発泡剤Ｆが浸透するに要する浸透完了時間と同一に設定した場合には、該熱可塑性樹脂Ｓの全体に発泡剤Ｆが浸透するようになるため(図６)、図８に示した全体が発泡部ｈ１とされる内部構造(全体発泡構造)を有する樹脂発泡成形品Ｈ(Ｈ２)を成形することができる。更には、前記保持時間を、前記熱可塑性樹脂Ｓの全体に発泡剤Ｆが浸透するに要する浸透完了時間より長く設定することを前提としたもとで、この保持時間を設定調整すれば発泡倍率をコントロールすることも可能である。すなわち、保持時間を長くする程に、熱可塑性樹脂Ｓに対する発泡剤Ｆの浸透量が多くなるため、発泡倍率を高くすることができることが、本願出願人による発泡成形試験から確認された。
【００２６】
また、前記キャビティ５４内へ導入する前記発泡剤Ｆの圧力を調整すれば、セル径の大きさをコントロールすることが可能である。具体的には、前記発泡剤Ｆの圧力を高く設定する程に、セル径が微細化されかつ均一化されることが、本願出願人による発泡成形試験から確認された。
【００２７】
なお前記実施例では、発泡剤Ｆとして二酸化炭素を超臨界状態とした超臨界流体を使用する場合を例示したが、亜臨界状態、臨界状態または通常状態の二酸化炭素を発泡剤Ｆとして使用することも可能である。但し、熱可塑性樹脂Ｓに対しては、二酸化炭素を超臨界状態とした超臨界流体が最も浸透し易く、発泡成形に係る時間短縮化および効率化等を図るうえでは有利である。また発泡剤Ｆは、前記二酸化炭素だけに限らず、これ以外に窒素等の不活性ガスを使用することも可能である。
【００２８】
また前記実施例においては、二酸化炭素を超臨界状態で貯蔵し得る発泡剤供給源３６を例示したが、例えば前記供給管６２の途中に適宜の加熱装置および／または加圧装置(ポンプ等)を配設し、これら装置により二酸化炭素を超臨界状態にしてから前記キャビティ５４内へ導入する構成とすれば、該発泡剤供給源３６は、二酸化炭素を亜臨界状態、臨界状態または通常状態で貯蔵するものに代用することが可能である。
【００２９】
【表１】
0003893538.tif 000002
ここで表１は、図１に示した成形装置３０を使用して樹脂発泡成形品Ｈを成形するに際し、本願出願人が実施した発泡成形試験における成形条件の一例を示したものである。但し発泡剤Ｆは、前記実施例で例示した二酸化炭素を超臨界状態とした超臨界流体である。
【００３０】
【表２】
0003893538.tif 000003
また表２は、表１の成形条件下において発泡成形することで得られた樹脂発泡成形品Ｈの物性を例示したものである。この表２に示したように、表１の成形条件のもとで発泡成形された樹脂発泡成形品Ｈは、発泡倍率が約５倍となり、またセル径が略均一の１００μｍ程度となっており、セルが微細かつ均一に分布していることが確認された。
【００３１】
このように、本実施例に係る樹脂発泡成形品の成形方法では、コアバックタイプの成形金型３４を使用したもとで、この成形金型３４のキャビティ５４内へ発泡剤Ｆを導入するようにした。これにより、前記成形金型３４をコアバック状態としたもとで熱可塑性樹脂Ｓに対する発泡剤Ｆの浸透を行なうと共に、該成形金型３４内で該発泡剤Ｆを膨張させて熱可塑性樹脂Ｓの発泡を行なうようになっている。これにより射出装置３２は既存のものが使用可能であるから、特別構造とした高価な射出装置を装備する必要がなくなって設備費用が嵩むことがない。また、前記射出装置３２内を発泡剤Ｆが通過することもないので、発泡剤Ｆを原因とした該射出装置３２の汚れや劣化が発生することはない。
【００３２】
また発泡剤Ｆとして、低廉で供給される二酸化炭素または該二酸化炭素を超臨界状態とした超臨界流体等を使用するため、成形コストの低減化が可能となると共に、危険性を有するガス等が発生しないので作業環境の悪化防止を図ることもできる。そして成形された樹脂発泡成形品Ｈでは、分解残留物が混在したり変色や臭気が発生しないと共に、外面にフローマーク等が形成されないので、該樹脂発泡成形品Ｈの品質向上を図り得る。更には、最終形状に画成されたキャビティ５４内で発泡を行なうので、所望とする外形形状を有する樹脂発泡成形品Ｈを得ることが可能である。
【００３３】
一方、軟化状態の熱可塑性樹脂Ｓへ発泡剤Ｆを浸透させるようになっているので該発泡剤Ｆが容易に浸透するようになり、浸透に要する保持時間を大幅に短縮することが可能である。そして前記保持時間を調整することで、内部構造の異なる(全体発泡構造、部分発泡構造)樹脂発泡成形品Ｈを成形することが可能であり、また発泡倍率を容易にコントロールすることも可能である。更には、発泡剤Ｆの供給圧力を調整することにより、セル径の大きさをコントロールすることも可能である。
【００３４】
なお前記実施例では、第１成形型５０に対して第２成形型５２が上下方向に型閉めされる縦型タイプの成形金型３４を例示したが、本実施例の成形方法は、第１成形型５０に対して第２成形型５２が横方向へ型閉めされる横型タイプの成形金型３４を使用しても実施可能である。
【００３５】
また、本願が対象とする熱可塑性樹脂Ｓは、例えばスチレン系樹脂やポリオレフィン系樹脂等とされ、具体的には前述したポリプロピレン(ＰＰ)やポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)等である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る樹脂発泡成形品の成形方法は、樹脂を供給したコアバックタイプの成形型のキャビティ内へ発泡剤を導入し、該成形型内で熱可塑性樹脂に対する発泡剤の浸透を行なうと共に、該成形型内で該発泡剤を膨張させて熱可塑性樹脂の発泡を行なうことで、所望とする形状の樹脂発泡成形品を得るようにした。これにより既存の射出装置が使用可能であるから、設備費用が嵩むことがない利点がある。また、射出装置内を発泡剤が通過することもないので、発泡剤を原因とした該射出装置の汚れや劣化が発生することがない。
【００３７】
また発泡剤として、不活性ガスの一種である二酸化炭素または該二酸化炭素を超臨界状態とした超臨界流体等を使用するため、成形コストの低減化が可能となると共に、危険性を有するガス等が発生しないので作業環境の悪化防止を図り得る有益な効果を奏する。そして成形された樹脂発泡成形品には、フローマーク等が外面に形成されないので、該樹脂発泡成形品の品質向上を図り得る利点等もある。
【００３８】
一方、軟化状態の熱可塑性樹脂へ発泡剤を浸透させるようになっているので該発泡剤が容易に浸透するようになり、浸透に要する保持時間を大幅に短縮することが可能である。しかも前記保持時間を調整することで、内部構造の異なる(全体発泡構造、部分発泡構造)樹脂発泡成形品を成形することが可能であり、また発泡倍率を容易にコントロールすることも可能となる有益な効果を奏する。更には、発泡剤の供給圧力を調整すれば、セル径の大きさをコントロールすることも可能となる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に係る樹脂発泡成形品の成形方法を実施するための成形装置を、破断状態で示した概略構成図である。
【図２】実施例に係る樹脂発泡成形品の成形方法における第１段階を示す工程説明図であって、成形金型を型閉めして第２成形型を第１位置に保持したもとで、射出装置から該成形金型のキャビティ内へ熱可塑性樹脂を射出した状態を示している。
【図３】実施例に係る樹脂発泡成形品の成形方法における第２段階を示す工程説明図であって、第２成形型を第２位置へコアバックさせることでキャビティ内に空間を画成した状態を示している。
【図４】実施例に係る樹脂発泡成形品の成形方法における第３段階を示す工程説明図であって、発泡剤供給源からキャビティ内に画成された空間へ発泡剤を導入すると共に、該発泡剤を熱可塑性樹脂内へ浸透させる状態を示している。
【図５】実施例に係る樹脂発泡成形品の成形方法における第４段階を示す工程説明図であって、浸透完了時間より短い保持時間としたもとでキャビティ内を減圧することで、図７に示した樹脂発泡成形品を成形する状態を示している。
【図６】実施例に係る樹脂発泡成形品の成形方法における第４段階を示す工程説明図であって、浸透完了時間より長い保持時間としたもとでキャビティ内を減圧することで、図８に示した樹脂発泡成形品を成形する状態を示している。
【図７】発泡部および非発泡部からなる内部構造(部分発泡構造)を有する樹脂発泡成形品の概略断面図である。
【図８】全体が発泡部からなる内部構造(全体発泡構造)を有する樹脂発泡成形品の概略断面図である。
【図９】化学的発泡方法に基いて樹脂発泡成形品を成形する従来の成形方法を略示した説明断面図である。
【図１０】物理的発泡方法に基いて樹脂発泡成形品を成形する従来の成形方法を略示した説明断面図である。
【図１１】バッチ式発泡方法に基いて樹脂発泡成形品を成形する従来の成形方法を略示した説明断面図であって、(ａ)は、固体状の熱可塑性樹脂を圧力容器内に収容して該圧力容器を密閉する状態を示し、(ｂ)は、発泡剤供給源から発泡剤を圧力容器内へ導入し、該発泡剤を熱可塑性樹脂へ浸透させる状態を示し、(ｃ)は、加熱後に圧力容器を開放して内部圧力を解除することで熱可塑性樹脂を発泡させた後、成形された樹脂発泡成形品を取出す状態を示している。
【符号の説明】
３４  成形金型(成形型)
５４  キャビティ
７０  空間
Ｆ  発泡剤
Ｈ(Ｈ１,Ｈ２)  樹脂発泡成形品
ｈ１  発泡部
ｈ２  非発泡部
Ｓ  熱可塑性樹脂
【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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【図１１】
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