図面 (/)

技術 発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置

出願人 マツダ株式会社
発明者 金子満晴小川淳一中島之典宮本嗣久
出願日 2008年2月15日 (13年9ヶ月経過) 出願番号 2008-034060
公開日 2009年8月27日 (12年2ヶ月経過) 公開番号 2009-190295
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等の成形用の型 プラスチック等の射出成形 プラスチック等の特殊発泡成形、タイヤ成形
主要キーワード 主空間 クリップ爪 段付形状 ベンチレーションダクト 温水通路 微細発泡 カートリッジヒータ 発泡樹脂成形品
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年8月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

成形型コアバックして発泡樹脂成形品成形する場合に生じる成形品縁部の成形品内方へ縮退に起因して生じる、発泡樹脂成形品の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題を抑制する。

解決手段

成形型のキャビティ33に溶融状態発泡性樹脂40を充填した後、成形型32をコアバックして発泡樹脂成形品50を成形する場合に、キャビティ33として、成形後の発泡樹脂成形品50をコアバック方向から見たときの成形品50の縁部の位置(目標位置)まで形成された主空間33aと、この主空間33aに連続して前記目標位置より成形品50の外方に所定量延設された副空間33bとを有するものを用い、発泡性樹脂40の充填時には、前記目標位置を主空間33a側から副空間33b側へ所定量越えて発泡性樹脂40をキャビティ33の前記主空間33a及び前記副空間33bに充填する。

概要

背景

従来、ABSアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂やPP(ポリプロピレン)樹脂等を材料にして射出成形等により成形された樹脂成形品自動車部品等に採用されている。その場合に、断熱性軽量性衝撃吸収性等の観点から、樹脂成形品を、例えば二酸化炭素窒素等の物理発泡剤あるいは炭酸水素ナトリウム等の化学発泡剤を用いて樹脂中に気泡を生成させた多孔質構造発泡樹脂成形品とすることがある。

このような発泡樹脂成形品は、例えば特許文献1に記載されているように、成形型キャビティ溶融状態発泡性樹脂(溶融状態の基材樹脂に未発泡発泡剤を混合した発泡前の樹脂)を充填した後、キャビティの容積が増大する方向、より詳しくは、成形品の厚みが増大する方向に成形型をコアバックすることにより成形される。

このようにして成形された発泡樹脂成形品は、コアバック方向から見たときの形状(以下、便宜上「平面形状」ということがある)がキャビティ形状を維持しつつ、コアバック方向と直交する方向から見たときの形状、すなわち厚みが成形型のコアバックと樹脂の発泡とによりコアバック前に比べて数倍に膨張したものとなる。

特開平11−156881(段落0031)

概要

成形型をコアバックして発泡樹脂成形品を成形する場合に生じる成形品縁部の成形品内方へ縮退に起因して生じる、発泡樹脂成形品の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題を抑制する。成形型のキャビティ33に溶融状態の発泡性樹脂40を充填した後、成形型32をコアバックして発泡樹脂成形品50を成形する場合に、キャビティ33として、成形後の発泡樹脂成形品50をコアバック方向から見たときの成形品50の縁部の位置(目標位置)まで形成された主空間33aと、この主空間33aに連続して前記目標位置より成形品50の外方に所定量延設された副空間33bとを有するものを用い、発泡性樹脂40の充填時には、前記目標位置を主空間33a側から副空間33b側へ所定量越えて発泡性樹脂40をキャビティ33の前記主空間33a及び前記副空間33bに充填する。

目的

本発明は、成形型をコアバックして発泡樹脂成形品を成形する場合に生じる前記問題に対処するもので、コアバックに伴う成形品縁部の成形品内方への縮退に起因する発泡樹脂成形品の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題を抑制することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

成形型キャビティ溶融状態発泡性樹脂充填した後、成形型をコアバックする発泡樹脂成形品成形方法であって、前記キャビティとして、成形後の発泡樹脂成形品をコアバック方向から見たときの該成形品の縁部の位置まで形成された主空間と、この主空間に連続して前記位置より成形品の外方に所定量延設された副空間とを有するものを用い、発泡性樹脂の充填時には、前記キャビティの前記位置を主空間側から副空間側へ所定量越えて前記キャビティの主空間及び副空間に発泡性樹脂を充填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

前記請求項1に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記成形型のコアバック時には、成形型のキャビティに充填した発泡性樹脂のうち副空間に充填した発泡性樹脂の温度を主空間に充填した発泡性樹脂の温度よりも高く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

前記請求項2に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記成形型のキャビティ形成面のうち副空間のキャビティ形成面の温度を主空間のキャビティ形成面の温度よりも高くすることにより、副空間に充填した発泡性樹脂の温度を主空間に充填した発泡性樹脂の温度よりも高く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

前記請求項1から3のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記縁部は、成形品の外周に設けられた切欠きの縁部及び/又は成形品の中に設けられた開口の周縁部であ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

前記請求項1から4のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、溶融状態の基材樹脂物理発泡剤を混合することにより前記溶融状態の発泡性樹脂を作製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6

前記請求項5に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記物理発泡剤として超臨界状態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7

成形型のキャビティに溶融状態の発泡性樹脂を充填する充填手段と、この充填手段による発泡性樹脂の充填の後、成形型をコアバックするコアバック手段とを有する発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記キャビティは、成形後の発泡樹脂成形品をコアバック方向から見たときの該成形品の縁部の位置まで形成された主空間と、この主空間に連続して前記位置より成形品の外方に所定量延設された副空間とを有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8

前記請求項7に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記コアバック手段によるコアバック時に、成形型のキャビティに充填された発泡性樹脂のうち副空間に充填された発泡性樹脂の温度を主空間に充填された発泡性樹脂の温度よりも高くする樹脂温度設定手段が備え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9

前記請求項8に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記樹脂温度設定手段は、前記成形型のキャビティ形成面のうち副空間のキャビティ形成面の温度を主空間のキャビティ形成面の温度よりも高くす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10

前記請求項7から9のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記縁部は、成形品の外周に設けられた切欠きの縁部及び/又は成形品の中に設けられた開口の周縁部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11

前記請求項7から10のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記溶融状態の発泡性樹脂を作製するため、溶融状態の基材樹脂に物理発泡剤を混合する発泡剤供給手段が備え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12

前記請求項11に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記発泡剤供給手段は、前記物理発泡剤として超臨界状態の流体を混合することを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。

技術分野

0001

本発明は、発泡樹脂成形品成形方法及び成形装置に関し、樹脂成形の技術分野に属する。

背景技術

0002

従来、ABSアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂やPP(ポリプロピレン)樹脂等を材料にして射出成形等により成形された樹脂成形品自動車部品等に採用されている。その場合に、断熱性軽量性衝撃吸収性等の観点から、樹脂成形品を、例えば二酸化炭素窒素等の物理発泡剤あるいは炭酸水素ナトリウム等の化学発泡剤を用いて樹脂中に気泡を生成させた多孔質構造の発泡樹脂成形品とすることがある。

0003

このような発泡樹脂成形品は、例えば特許文献1に記載されているように、成形型キャビティ溶融状態発泡性樹脂(溶融状態の基材樹脂に未発泡発泡剤を混合した発泡前の樹脂)を充填した後、キャビティの容積が増大する方向、より詳しくは、成形品の厚みが増大する方向に成形型をコアバックすることにより成形される。

0004

このようにして成形された発泡樹脂成形品は、コアバック方向から見たときの形状(以下、便宜上「平面形状」ということがある)がキャビティ形状を維持しつつ、コアバック方向と直交する方向から見たときの形状、すなわち厚みが成形型のコアバックと樹脂の発泡とによりコアバック前に比べて数倍に膨張したものとなる。

0005

特開平11−156881(段落0031)

発明が解決しようとする課題

0006

ところが、本発明者等が成形型のコアバックによる発泡樹脂成形品の成形について詳細に研究・検討していたところ、成形後の発泡樹脂成形品の平面形状の縁部、より具体的には、成形品の外周の縁部をはじめ、成形品の外周に部分的に設けられた切欠きの縁部、あるいは成形品の外周から切り離して成形品の中に設けられた開口の周縁部等が、成形品の肉のある内方へ縮退し、その結果、成形品の平面形状での全体の大きさが目標の大きさよりも小さくなり、開口や切欠きの大きさが目標の大きさよりも大きくなるという発泡樹脂成形品の形状不良の問題に遭遇した。

0007

その結果、発泡樹脂成形品の平面形状での寸法精度が低下し、例えば、開口を利用して成形品を相手部材に嵌合しようとしても嵌合が外れたり、切欠きを利用して成形品を相手部材に嵌合や位置決めしようとしてもガタが生じてしまうのである。

0008

このような現象はおよそ次のような原因で起こると考えられる。すなわち、溶融状態の発泡性樹脂をキャビティに充填した後のコアバック時に、キャビティ内の発泡性樹脂の表層部(成形型のキャビティ形成面に接する部分)が十分な伸張性を有していれば、発泡性樹脂は内部の発泡により膨張し、表層部がその発泡内部からの圧力を受けてキャビティ形成面に押し付けられ、コアバックによってキャビティ容積が増大しても、その増大するキャビティに表層部が追従して、コアバック後のキャビティ形状を維持した発泡樹脂成形品が得られることとなる。

0009

ところが、現実には、コアバックを開始する際ないしコアバック中に、成形型のキャビティ形成面に接する発泡性樹脂の表層部が冷却されて伸張性が低下し、内部からの発泡圧力を受けても膨張し難い状態となっている。その結果、コアバックに伴い容積が増大するキャビティに表層部が十分に追従せず、内部からの発泡圧力の受圧面積が相対的に小さい面、つまり成形品の厚みを構成する外周縁部の端面や切欠き縁部の端面あるいは開口周縁部の端面等がコアバック時に成形品の内方へ引き込まれるように移動して縮退するのである。

0010

本発明は、成形型をコアバックして発泡樹脂成形品を成形する場合に生じる前記問題に対処するもので、コアバックに伴う成形品縁部の成形品内方への縮退に起因する発泡樹脂成形品の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題を抑制することを課題とする。

課題を解決するための手段

0011

前記課題を解決するため、本発明では次のような手段を用いる。

0012

すなわち、本願の請求項1に記載の発明は、成形型のキャビティに溶融状態の発泡性樹脂を充填した後、成形型をコアバックする発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記キャビティとして、成形後の発泡樹脂成形品をコアバック方向から見たときの該成形品の縁部の位置まで形成された主空間と、この主空間に連続して前記位置より成形品の外方に所定量延設された副空間とを有するものを用い、発泡性樹脂の充填時には、前記キャビティの前記位置を主空間側から副空間側へ所定量越えて前記キャビティの主空間及び副空間に発泡性樹脂を充填することを特徴とする。

0013

ここで、キャビティの副空間が延設される「所定量」は、コアバック距離が長いほど大きくなる。

0014

次に、本願の請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記成形型のコアバック時には、成形型のキャビティに充填した発泡性樹脂のうち副空間に充填した発泡性樹脂の温度を主空間に充填した発泡性樹脂の温度よりも高くすることを特徴とする。

0015

次に、本願の請求項3に記載の発明は、前記請求項2に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記成形型のキャビティ形成面のうち副空間のキャビティ形成面の温度を主空間のキャビティ形成面の温度よりも高くすることにより、副空間に充填した発泡性樹脂の温度を主空間に充填した発泡性樹脂の温度よりも高くすることを特徴とする。

0016

次に、本願の請求項4に記載の発明は、前記請求項1から3のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記縁部は、成形品の外周に設けられた切欠きの縁部及び/又は成形品の中に設けられた開口の周縁部であることを特徴とする。

0017

次に、本願の請求項5に記載の発明は、前記請求項1から4のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、溶融状態の基材樹脂に物理発泡剤を混合することにより前記溶融状態の発泡性樹脂を作製することを特徴とする。

0018

次に、本願の請求項6に記載の発明は、前記請求項5に記載の発泡樹脂成形品の成形方法であって、前記物理発泡剤として超臨界状態流体を用いることを特徴とする。

0019

一方、本願の請求項7に記載の発明は、成形型のキャビティに溶融状態の発泡性樹脂を充填する充填手段と、この充填手段による発泡性樹脂の充填の後、成形型をコアバックするコアバック手段とを有する発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記キャビティは、成形後の発泡樹脂成形品をコアバック方向から見たときの該成形品の縁部の位置まで形成された主空間と、この主空間に連続して前記位置より成形品の外方に所定量延設された副空間とを有することを特徴とする。

0020

ここで、キャビティの副空間が延設される「所定量」は、コアバック距離が長いほど大きくなる。

0021

次に、本願の請求項8に記載の発明は、前記請求項7に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記コアバック手段によるコアバック時に、成形型のキャビティに充填された発泡性樹脂のうち副空間に充填された発泡性樹脂の温度を主空間に充填された発泡性樹脂の温度よりも高くする樹脂温度設定手段が備えられていることを特徴とする。

0022

次に、本願の請求項9に記載の発明は、前記請求項8に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記樹脂温度設定手段は、前記成形型のキャビティ形成面のうち副空間のキャビティ形成面の温度を主空間のキャビティ形成面の温度よりも高くするものであることを特徴とする。

0023

次に、本願の請求項10に記載の発明は、前記請求項7から9のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記縁部は、成形品の外周に設けられた切欠きの縁部及び/又は成形品の中に設けられた開口の周縁部であることを特徴とする。

0024

次に、本願の請求項11に記載の発明は、前記請求項7から10のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記溶融状態の発泡性樹脂を作製するため、溶融状態の基材樹脂に物理発泡剤を混合する発泡剤供給手段が備えられていることを特徴とする。

0025

次に、本願の請求項12に記載の発明は、前記請求項11に記載の発泡樹脂成形品の成形装置であって、前記発泡剤供給手段は、前記物理発泡剤として超臨界状態の流体を混合することを特徴とする。

発明の効果

0026

まず、請求項1、請求項7に記載の発明によれば、成形型をコアバックして発泡樹脂成形品を成形する場合において、溶融状態の発泡性樹脂の充填時に、予めコアバック時に生じる成形品縁部の成形品内方への縮退を考慮して、成形後の発泡樹脂成形品をコアバック方向から見たときの該成形品の縁部の位置(以下、便宜上「目標位置」ということがある)を所定量だけ成形品の外方に越えて発泡性樹脂をキャビティに充填するようにしたから、コアバックの開始時には、キャビティに充填された発泡性樹脂のうち成形品の縁部を形成することとなる副空間内の発泡性樹脂は前記目標位置よりも成形品の外方に存在することとなる。したがって、たとえコアバック時に成形品縁部が成形品内方へ縮退しても、その縮退に起因する発泡樹脂成形品の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題が抑制されることとなる。

0027

その場合に、請求項2、請求項8に記載の発明によれば、前記目標位置を越えてキャビティに充填した副空間内の発泡性樹脂の温度を主空間に充填した発泡性樹脂の温度よりも高温にした状態でコアバックするようにしたから、成形品の縁部を形成することとなる副空間内の発泡性樹脂の表層部の伸張性低下が抑制され、成形品縁部の縮退の度合いが小さくなることとなる。したがって、前記目標位置を越えて副空間に充填する発泡性樹脂の量を減少することができると共に、前記発泡樹脂成形品の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題がより一層抑制されることとなる。

0028

その場合に、請求項3、請求項9に記載の発明によれば、例えばキャビティに充填した発泡性樹脂の中に加温装置等を直接挿入するのではなく、成形型のキャビティ形成面の温度を高くすることによって、簡単かつ確実に、前記目標位置を越えて副空間に充填した発泡性樹脂の温度を主空間に充填した発泡性樹脂の温度よりも高くすることが可能となる。

0029

次に、請求項4、請求項10に記載の発明によれば、成形品の外周に設けられた切欠き及び/又は成形品の中に設けられた開口の大きさが目標の大きさよりも大きくなるという形状不良の問題が低減され、ひいては前記切欠き及び/又は開口の平面形状での寸法精度の高い発泡樹脂成形品が得られて、前記開口を利用しての成形品と相手部材との嵌合や、前記切欠きを利用しての成形品と相手部材との嵌合及び位置決め等が良好に行えることとなる。

0030

次に、請求項5、請求項11に記載の発明によれば、溶融状態の基材樹脂に物理発泡剤を混合することにより溶融状態の発泡性樹脂を作製するようにしたから、例えば化学発泡剤等に比べて発泡倍率が高く、コアバック距離が長く、成形品縁部の縮退がより起こり易い状況でありながら、その縮退に起因する発泡樹脂成形品の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題が抑制されることとなる。また、例えば化学発泡剤等に比べて、発泡樹脂成形品の内部の発泡セル径を相対的に小さな径に揃えることができ、発泡樹脂成形品の剛性等の物性を向上させることが可能となる。

0031

その場合に、請求項6、請求項12に記載の発明によれば、物理発泡剤として超臨界状態の流体を用いるようにしたから、発泡倍率がさらに高く、コアバック距離がさらに長く、成形品縁部の縮退がより一層起こり易い状況でありながら、その縮退に起因する発泡樹脂成形品の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題が抑制されることとなる。また、発泡樹脂成形品の内部の発泡セル径をより一層微細な径に揃えることができ、発泡樹脂成形品の剛性等の物性をより一層向上させることが可能となる。以下、発明の最良の実施の形態を通して本発明をさらに詳しく説述する。

発明を実施するための最良の形態

0032

図1は、本発明の最良の実施形態に係る発泡樹脂成形品50の成形装置10の全体構成図であって、(a)は充填工程を示すもの、(b)はコアバック工程を示すものである。この成形装置10は、充填手段としての射出機20と、成形型30とを備えている。この成形装置10を用いて行う発泡樹脂成形品50の成形動作は、本発明に係る発泡樹脂成形品50の成形方法を構成する。

0033

射出機20は、図1(a)のように型締め状態の成形型30のキャビティ33に、物理発泡剤を含有させた溶融状態の発泡性樹脂40を射出、充填するもので、シリンダ内に例えばPP樹脂等の基材樹脂を投入するためのホッパ21と、シリンダ内で混錬された溶融状態の基材樹脂に対して物理発泡剤としての超臨界状態の流体を供給するためのノズル24(発泡剤供給手段)とを備えている。超臨界状態の流体は、二酸化炭素又は窒素等の不活性ガスボンベ22から超臨界流体発生装置23を介して生成される。これにより、溶融状態の基材樹脂に物理発泡剤を混合した溶融状態の発泡性樹脂40が得られる。この発泡性樹脂40は、固定型31に形成された供給通路を経て、型締め状態の成形型30のキャビティ33に射出、充填される。

0034

ここで、超臨界状態の流体とは、気体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、前記臨界温度は、例えば二酸化炭素で31℃、窒素でマイナス147℃であり、前記臨界圧力は、例えば二酸化炭素で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、溶融状態の基材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、微細発泡の種ないし核になり得るものである。

0035

成形型30は、相互に型締め及び型開きする固定型31と移動型32とで構成されている。移動型32は、型締め及び型開きのために移動する他、キャビティ33の容積が増大する方向にコアバック可能に構成されている。そして、移動型32をそのように移動させるための油圧装置90が備えられている(コアバック手段)。この移動型32のコアバックにより、内部で発泡セル成長し、断熱性、軽量性、衝撃吸収性等に優れた多孔質構造の発泡樹脂成形品50が成形されることとなる。

0036

図2は、前記成形装置10で成形された発泡樹脂成形品50の使用例を示す斜視図である。本実施形態の発泡樹脂成形品50は自動車部品であって、相手部材60であるインスツルメントパネルの裏面に組み付けられるベンチレーションダクトである。発泡樹脂成形品50は、外周50xから切り離して成形品50の中に設けられた開口51を有している。そして、その開口51を利用して相手部材60のクリップ爪61に嵌合され、組み付けられる。

0037

図3は、本発明の第1の実施形態に係る成形型の要部断面拡大図であって、(a)は充填工程を示すもの、(b)はコアバック工程を示すものである。

0038

まず、図7を参照して、従来一般に成形型をコアバックして発泡樹脂成形品50を成形する場合に生じる問題を説明する。

0039

図7(a)に示すように、発泡樹脂成形品50の開口51を形成するため、固定型31におけるキャビティ形成面の所定の部位には凹部31aが形成され、移動型32におけるキャビティ形成面の対応する部位には凸部32aが形成されて、凸部32aが凹部31aに突入している。そして、型締め状態の固定型31と移動型32とで形成されるキャビティ33に発泡性樹脂40が充填される(充填工程)。

0040

その後、図7(b)に示すように、キャビティ33の容積が増大する方向、より詳しくは、成形品50の厚みが増大する方向に移動型32がコアバックされる(コアバック工程)。この結果、コアバック方向(図例では上下方向)から見たときの形状がキャビティ形状を維持しつつ、コアバック方向と直交する方向(図例では例えば左右方向)から見たときの形状(すなわち厚み)がコアバック前に比べて数倍に膨張した発泡樹脂成形品50が得られることとなる。

0041

発泡樹脂成形品50は、固定型31及び移動型32のキャビティ形成面に接する表層部50aが、発泡セルが成長した発泡内部50bを被覆した構造を有している。特に、図例では、移動型32の凸部32aの側面(縦面)に接する樹脂部分が開口51の周縁部の端面を形成することとなる。

0042

ところが、現実には、コアバックを開始する際ないしコアバック中に、キャビティ形成面に接する表層部50aが冷却されて伸張性が低下し、発泡内部50bからの発泡圧力を受けても膨張し難い状態となっている。その結果、図7(c)に示すように、コアバックに伴い容積が増大するキャビティ33に表層部50aが十分に追従せず、発泡内部50bからの発泡圧力の受圧面積が相対的に小さい面、つまり成形品50の厚みを構成する開口51の周縁部の端面がコアバック時に成形品50の内方へ引き込まれるように移動して縮退するのである。

0043

その結果、開口51の周縁部の端面と、移動型32の凸部32aの側面(縦面)との間に空隙が発生し、図8(a)に鎖線で示すように、開口51の大きさが目標の大きさ(実線で示す)よりも大きくなってしまい、開口51を利用して成形品50を相手部材60に組み付けようとしても、クリップ爪61が開口51から外れてしまうという不具合が生じるのである。

0044

図7に示す例は、開口51の周縁部が縮退する場合を示したが、同様の問題は、発泡樹脂成形品50の平面形状の他の縁部、例えば、成形品50の外周50xの縁部や、成形品50の外周50xに部分的に設けられた切欠き52(図8(b)参照)の縁部においても起きる。その結果、外周50xの縁部が縮退した場合は、成形品50の平面形状での全体の大きさが目標の大きさよりも小さくなってしまう。また、切欠き52の縁部が縮退した場合は、図8(b)に鎖線で示すように、切欠き52の大きさが目標の大きさ(実線で示す)よりも大きくなってしまう。

0045

図9は、発泡樹脂成形品50の図2とは異なる別の使用例を示す斜視図である。この場合、発泡樹脂成形品50は、外周50xに部分的に設けられた切欠き52を有している。そして、その切欠き52を利用して相手部材60の嵌合突起62に嵌合され、位置決めされる。しかし、前述のように切欠き52の大きさが目標の大きさよりも大きくなってしまうと、切欠き52を利用して成形品50を相手部材60に嵌合し、位置決めしようとしても、嵌合突起62が切欠き52から外れたりガタついたりするという不具合が生じるのである。

0046

そこで、本実施形態では、図7(b)に例示した発泡樹脂成形品50、すなわち、平面形状がキャビティ形状を維持し、開口51の大きさが目標の大きさである理想の発泡樹脂成形品50を得るために、図3(a)に示すように、キャビティ33の形状を図7(a)のキャビティ33の形状から変更している。具体的には、図7(a)のキャビティ33と比べて、開口51を形成するための固定型31の凹部31a及び移動型32の凸部32aを平面形状において小さくしたのである。

0047

その結果、図3(a)のキャビティ33は、成形後の発泡樹脂成形品50をコアバック方向から見たときの該成形品50の縁部の位置(目標位置)まで形成された主空間33aと、この主空間33aに連続して前記目標位置より成形品50の外方に所定量延設された副空間33bとを有することとなる。

0048

したがって、充填工程において、図3(a)のキャビティ33に発泡性樹脂40を充填すれば、発泡性樹脂40は、前記目標位置を主空間33aの側から副空間33bの側へ所定量越えて前記主空間33a及び前記副空間33bに充填されることとなる。

0049

特に、この第1実施形態では、移動型32の凸部32aの上部における側面(縦面)が、コアバック方向に平行ではなく、上方ほど主空間33a寄りに傾斜した形状とされている。

0050

ここで、キャビティ33の副空間33bが延設される「所定量」は、コアバック距離に応じて増減すればよく、例えばコアバック距離が長いほど大きくする。

0051

また、この第1実施形態では、図3(a)に示したように、固定型31の内部及び移動型32の内部に温水通路31b,32b(樹脂温度設定手段)を設けている。その場合に、固定型31では、温水通路31bが副空間33bの近傍のみを通過し、移動型32では、温水通路32bが副空間33bの近傍で容積拡大するように設けている。

0052

したがって、前記温水通路31b,32bに温水を通すことにより、キャビティ33の副空間33bを形成する固定型31の部分の温度及び移動型32の部分の温度が主空間33aを形成する固定型31の部分の温度及び移動型32の部分の温度よりも高くなり、これによって、キャビティ33の副空間33b内の発泡性樹脂40(図中「暖め対象部位」とした部分)の温度を主空間33a内の発泡性樹脂40の温度よりも高くすることができる。

0053

換言すれば、前記温水通路31b,32bに温水を通すことにより、固定型31のキャビティ形成面及び移動型32のキャビティ形成面のうち、前記目標位置を越えて充填した発泡性樹脂40が接する副空間33bのキャビティ形成面の温度が主空間33aのキャビティ形成面の温度よりも高くなり、これによって、キャビティ33に充填した発泡性樹脂40のうち、前記目標位置を越えて充填した副空間33b内の発泡性樹脂40(図中「暖め対象部位」とした部分)の温度を主空間33a内の発泡性樹脂40の温度よりも高くすることができる。

0054

この場合、前記温水通路31b,32bへの温水の供給、つまり暖め対象部位の加温はコアバック時に行う。好ましくは、コアバックを開始するまでに温水の供給を開始し、コアバックが終了するまでに温水の供給を終了する。ここで、コアバックの終了時刻に対して温水供給の終了時刻が遅くなるほど、型開き前の発泡樹脂成形品50の冷却時間が長くかかり、生産性が低下するので、温水供給の効果と生産性とを比較考量して温水の供給時間を決定する。

0055

なお、温水に代えて、他の流体、例えば蒸気等を通してもよい。

0056

また、固定型31のみ又は移動型32のみに温水を通すようにしてもよい。

0057

以上により、本実施形態では、移動型32をコアバックして発泡樹脂成形品50を成形する場合において、溶融状態の発泡性樹脂40の充填時に、予めコアバック時に生じる成形品50の縁部(外周50xの縁部、開口51の周縁部、又は切欠き52の縁部等)の成形品50内方への縮退を考慮して、成形後の発泡樹脂成形品50をコアバック方向から見たときの該成形品50の縁部の位置(目標位置)を所定量だけ成形品50の外方に越えて発泡性樹脂40をキャビティ33に充填するようにしたから、換言すれば、前記目標位置を主空間33a側から副空間33b側へ所定量越えて前記主空間33a及び前記副空間33bに発泡性樹脂40を充填するようにしたから、コアバックの開始時には、キャビティ33に充填された発泡性樹脂40のうち成形品50の縁部を形成することとなる副空間33b内の発泡性樹脂40は前記目標位置よりも成形品50の外方に存在することとなる。

0058

そして、この状態でコアバックをしたときには、図3(b)に示すように、成形品50の縁部が成形品50の内方へ縮退するが、たとえそのような縮退が生じても、その縮退に起因する発泡樹脂成形品50の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題が抑制されることとなる。

0059

好ましくは、実際に得られた発泡樹脂成形品50の縁部の位置が前記目標位置に一致するように、該目標位置を越えて充填する発泡性樹脂40の量、換言すれば、副空間33bの容積を予め実験的に決定しておく。

0060

ここで、この第1実施形態では、前述したように、移動型32の凸部32aの上部における側面(縦面)の形状を、コアバック方向に平行な形状ではなく、上方ほど主空間33a寄りに傾斜した形状としたが、これにより、縮退した成形品50の縁部の端面(成形品50の厚みを構成する外周50xの縁部の端面、開口51の周縁部の端面、又は切欠き52の縁部の端面等)の形状が比較的平坦な形状となる(図3(b)と図7(c)とを比較参照のこと)。

0061

また、本実施形態では、前記目標位置を越えてキャビティ33に充填した副空間33b内の発泡性樹脂40の温度を主空間33aに充填した発泡性樹脂40の温度よりも高温にした状態でコアバックするようにしたから、成形品50の縁部を形成することとなる副空間33b内の発泡性樹脂40の表層部50aの伸張性低下が抑制され、成形品50の縁部の縮退の度合いが小さくなる。したがって、前記目標位置を越えて副空間33bに充填する発泡性樹脂40の量を減少することができると共に、発泡樹脂成形品50の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題がより一層抑制されることとなる。

0062

その場合に、例えばキャビティ33に充填した発泡性樹脂40の中に加温装置等を直接挿入するのではなく、固定型31や移動型32のキャビティ形成面の温度を高くすることによって、簡単かつ確実に、前記目標位置を越えて副空間33bに充填した発泡性樹脂40(暖め対象部位)の温度を主空間33aに充填した発泡性樹脂40の温度よりも高温にすることが可能となる。

0063

そして、成形品50の中に設けられた開口51や成形品50の外周に設けられた切欠き52の大きさが目標の大きさよりも大きくなるという形状不良の問題が低減されることで、前記開口51や切欠き52の平面形状での寸法精度の高い発泡樹脂成形品50が得られて、前記開口51を利用しての成形品50と相手部材60との嵌合や、前記切欠き52を利用しての成形品50と相手部材60との嵌合及び位置決め等が良好に行えることとなる。

0064

さらに、溶融状態の基材樹脂に物理発泡剤を混合することにより、キャビティ33に充填する溶融状態の発泡性樹脂40を作製するようにしたから、例えば化学発泡剤等に比べて発泡倍率が高く、コアバック距離が長く、成形品50の縁部の縮退がより起こり易い状況でありながら、その縮退に起因する発泡樹脂成形品50の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題が抑制されることとなる。また、例えば化学発泡剤等に比べて、発泡樹脂成形品50の内部の発泡セル径を相対的に小さな径に揃えることができ、発泡樹脂成形品50の剛性等の物性を向上させることが可能となる。

0065

特に、本実施形態では、前記物理発泡剤として超臨界状態の流体を基材樹脂に混合するようにしたから、発泡倍率がさらに高く、コアバック距離がさらに長く、成形品50の縁部の縮退がより一層起こり易い状況でありながら、その縮退に起因する発泡樹脂成形品50の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題が抑制されることとなる。また、発泡樹脂成形品50の内部の発泡セル径をより一層微細な径に揃えることができ、発泡樹脂成形品50の剛性等の物性をより一層向上させることが可能となる。

0066

図4は、本発明の第2の実施形態に係る成形型の要部断面拡大図であって、図3(a)に類似して、充填工程を示すものである。

0067

第1実施形態と異なる点は、樹脂温度設定手段として、温水通路31b,32bに代えて、カートリッジヒータ31c,32cを固定型31及び/又は移動型32におけるキャビティ33の副空間33bの近傍部分に埋め込んだ点である。その他の構成は第1実施形態とほぼ同様である。そして、この第2実施形態においても、第1実施形態と同様の作用が得られることとなる。

0068

次に、図5は、本発明の第3の実施形態に係る成形型の要部断面拡大図であって、(a)は充填工程を示すもの、(b)はコアバック工程を示すものである。

0069

第1実施形態と異なる点は、移動型32の凸部32aの上部における側面(縦面)の形状を、段付形状とした点である。これによっても、縮退した成形品50の縁部の端面(成形品50の厚みを構成する外周50xの縁部の端面、開口51の周縁部の端面、又は切欠き52の縁部の端面等)の形状が比較的平坦な形状となる。その他の構成は第1実施形態とほぼ同様である。そして、この第3実施形態においても、その他、第1実施形態と同様の作用が得られることとなる。

0070

そして、図6は、本発明の第4の実施形態に係る成形型の要部断面拡大図であって、図5(a)に類似して、充填工程を示すものである。

0071

第3実施形態と異なる点は、樹脂温度設定手段として、温水通路31b,32bに代えて、カートリッジヒータ31c,32cを固定型31及び/又は移動型32におけるキャビティ33の副空間33bの近傍部分に埋め込んだ点である。その他の構成は第3実施形態とほぼ同様である。そして、この第4実施形態においても、第3実施形態と同様の作用が得られることとなる。

0072

なお、図3図6に示す例は、特に、成形品50の開口51を形成するための凹部31aや凸部32aの周辺を示したが、成形品50の外周50xや切欠き52を形成する場合もこれに準じて同様である。

0073

また、以上において、移動型32に代えて、固定型31を移動させることにより、あるいは移動型32及び固定型31の両方を移動させることにより、コアバックを行うようにしてもよい。

0074

また、固定型31に凸部を設け、移動型32に凹部を設けてもよい。

0075

以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明は、成形型のキャビティに溶融状態の発泡性樹脂を充填した後、成形型をコアバックして発泡樹脂成形品を成形する場合に、前記成形型のキャビティとして、成形後の発泡樹脂成形品をコアバック方向から見たときの成形品の縁部の位置(目標位置)まで形成された主空間と、この主空間に連続して前記目標位置より成形品の外方に所定量延設された副空間とを有するキャビティを用い、発泡性樹脂の充填時には、前記のような構造のキャビティに発泡性樹脂を充填することで、前記目標位置を主空間側から副空間側へ所定量越えて発泡性樹脂を前記主空間及び前記副空間に充填し、これにより、成形型をコアバックして発泡樹脂成形品を成形する場合に生じる成形品縁部の成形品内方への縮退に起因して生じる、発泡樹脂成形品の形状不良の問題ないし平面形状での寸法精度低下の問題を抑制することが可能な技術であるから、樹脂成形の技術分野において広範な産業上の利用可能性が期待される。

図面の簡単な説明

0076

本発明の最良の実施形態に係る発泡樹脂成形品の成形装置の全体構成図であって、(a)は充填工程を示すもの、(b)はコアバック工程を示すものである。
前記成形装置で成形された発泡樹脂成形品の使用例を示す斜視図である。
本発明の第1の実施形態に係る成形型の要部断面拡大図であって、(a)は充填工程を示すもの、(b)はコアバック工程を示すものである。
本発明の第2の実施形態に係る成形型の要部断面拡大図であって、図3(a)に類似して、充填工程を示すものである。
本発明の第3の実施形態に係る成形型の要部断面拡大図であって、(a)は充填工程を示すもの、(b)はコアバック工程を示すものである。
本発明の第4の実施形態に係る成形型の要部断面拡大図であって、図5(a)に類似して、充填工程を示すものである。
従来一般の発泡樹脂成形品の成形動作を示す要部断面拡大図であって、(a)は充填工程を示すもの、(b)は理想とするコアバック工程を示すもの、(c)は現実のコアバック工程を示すものである。
図7(c)の現実のコアバック工程の結果得られた発泡樹脂成形品の(a)開口、(b)切欠きを示す平面図である。
図2に類似して、前記成形装置で成形された発泡樹脂成形品の別の使用例を示す斜視図である。

符号の説明

0077

10成形装置
20射出機(充填手段)
24超臨界流体供給ノズル(発泡剤供給手段)
30成形型
31b,32b温水通路(樹脂温度設定手段)
31c,32cヒータ(樹脂温度設定手段)
33キャビティ
33a主空間
33b 副空間
40発泡性樹脂
50発泡樹脂成形品
50x 外周
51 開口
52切欠き
90油圧装置(コアバック手段)

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ