JPH0752184A - 発泡成形体の射出圧縮成形方法 - Google Patents
発泡成形体の射出圧縮成形方法Info
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- JPH0752184A JPH0752184A JP22052793A JP22052793A JPH0752184A JP H0752184 A JPH0752184 A JP H0752184A JP 22052793 A JP22052793 A JP 22052793A JP 22052793 A JP22052793 A JP 22052793A JP H0752184 A JPH0752184 A JP H0752184A
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- foaming agent
- resin
- molten resin
- injection
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外観品質の良好な発泡成形体を安価に射出圧
縮成形する。 【構成】 キャビティ容積を縮小あるいは拡大する方向
に移動可能な金型を、発泡剤を混入した溶融樹脂の所定
射出量となるキャビティ容積より、拡大位置に位置さ
せ、射出ユニットのシリンダ内部では発泡剤の分解温度
未満であり、ノズル部を通過する際、ノズル部に設けら
れたロータリーバルブによる剪断発熱により発泡剤の分
解温度以上となる溶融樹脂をキャビティに射出し、射出
中あるいは射出完了後に、金型をキャビティ縮小方向に
移動させることにより樹脂を圧縮しつつ展延し、さらに
樹脂を加圧して樹脂表面を冷却固化させ、次に金型をキ
ャビティ拡大方向に移動させることにより樹脂圧力を低
下させて樹脂内部を発泡させ、冷却後成形品を取り出
す。
縮成形する。 【構成】 キャビティ容積を縮小あるいは拡大する方向
に移動可能な金型を、発泡剤を混入した溶融樹脂の所定
射出量となるキャビティ容積より、拡大位置に位置さ
せ、射出ユニットのシリンダ内部では発泡剤の分解温度
未満であり、ノズル部を通過する際、ノズル部に設けら
れたロータリーバルブによる剪断発熱により発泡剤の分
解温度以上となる溶融樹脂をキャビティに射出し、射出
中あるいは射出完了後に、金型をキャビティ縮小方向に
移動させることにより樹脂を圧縮しつつ展延し、さらに
樹脂を加圧して樹脂表面を冷却固化させ、次に金型をキ
ャビティ拡大方向に移動させることにより樹脂圧力を低
下させて樹脂内部を発泡させ、冷却後成形品を取り出
す。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発泡成形体の射出圧縮
成形方法に係わり、特に外観品質の良好な発泡成形体の
射出圧縮成形方法に関する。
成形方法に係わり、特に外観品質の良好な発泡成形体の
射出圧縮成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ヒケ等のない外観品質を得る発泡
成形体の射出圧縮成形方法あるいは射出成形方法は、次
のものが知られている。 (イ)キャビティクリアランスが1mm以下のキャビテ
ィに発泡剤混入の溶融樹脂を供給し、その供給中に溶融
樹脂の圧力が所定圧力になるようにキャビティクリアラ
ンスを大きくし、溶融樹脂供給完了と同時に所定圧力を
かけながらスキン層を形成させ、さらにキャビティクリ
アランスを大きくして発泡させ、金型内で冷却する成形
方法(例えば、特開平4−144721号公報参照)。 (ロ)発泡性溶融樹脂を発泡しない圧力に維持した状態
でキャビティ内に注入しながらキャビティを拡大させ、
次にキャビティを縮小して圧縮し、表面固化後、発泡開
始圧力までキャビティを拡大させて樹脂内部を発泡さ
せ、冷却後取り出す射出圧縮成形方法。あるいは、キャ
ビティ内に注入する際、発泡性溶融樹脂が発泡しない大
きさのガス圧を供給した状態で、発泡性溶融樹脂を注入
する射出圧縮成形方法(例えば、特開平4−21431
1号公報参照)。
成形体の射出圧縮成形方法あるいは射出成形方法は、次
のものが知られている。 (イ)キャビティクリアランスが1mm以下のキャビテ
ィに発泡剤混入の溶融樹脂を供給し、その供給中に溶融
樹脂の圧力が所定圧力になるようにキャビティクリアラ
ンスを大きくし、溶融樹脂供給完了と同時に所定圧力を
かけながらスキン層を形成させ、さらにキャビティクリ
アランスを大きくして発泡させ、金型内で冷却する成形
方法(例えば、特開平4−144721号公報参照)。 (ロ)発泡性溶融樹脂を発泡しない圧力に維持した状態
でキャビティ内に注入しながらキャビティを拡大させ、
次にキャビティを縮小して圧縮し、表面固化後、発泡開
始圧力までキャビティを拡大させて樹脂内部を発泡さ
せ、冷却後取り出す射出圧縮成形方法。あるいは、キャ
ビティ内に注入する際、発泡性溶融樹脂が発泡しない大
きさのガス圧を供給した状態で、発泡性溶融樹脂を注入
する射出圧縮成形方法(例えば、特開平4−21431
1号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術には次のような問題点がある。 (イ)に記載の成形方法では、キャビティ内に注入する
前に、例えば射出用シリンダ内で混練・可塑化時に、発
泡剤は発泡開始可能状態になっており、キャビティ注入
時に溶融樹脂表面部分も発泡しやすい状態になり、固化
・取り出し後の成形体表面にスワールマークが発生し、
外観品質が良好ではないという問題がある。 (ロ)に記載の射出圧縮成形方法では、ガス圧を供給し
ない場合は、上記(イ)と同様に外観品質上の問題を生
じる。一方、ガス圧を供給する場合は、ガス供給関連装
置が必要になるとともに、成形の都度ガスを消費するた
め、製造コストの上昇という問題がある。
来の技術には次のような問題点がある。 (イ)に記載の成形方法では、キャビティ内に注入する
前に、例えば射出用シリンダ内で混練・可塑化時に、発
泡剤は発泡開始可能状態になっており、キャビティ注入
時に溶融樹脂表面部分も発泡しやすい状態になり、固化
・取り出し後の成形体表面にスワールマークが発生し、
外観品質が良好ではないという問題がある。 (ロ)に記載の射出圧縮成形方法では、ガス圧を供給し
ない場合は、上記(イ)と同様に外観品質上の問題を生
じる。一方、ガス圧を供給する場合は、ガス供給関連装
置が必要になるとともに、成形の都度ガスを消費するた
め、製造コストの上昇という問題がある。
【0004】本発明は、上記従来技術の問題点に着目
し、溶融樹脂をキャビティに注入する際、ガス圧をかけ
るあるいは金型で所定の圧力をかける等の特別な手段を
用いることなく、外観品質の良好な発泡成形体の射出圧
縮成形方法を提供することを目的とする。
し、溶融樹脂をキャビティに注入する際、ガス圧をかけ
るあるいは金型で所定の圧力をかける等の特別な手段を
用いることなく、外観品質の良好な発泡成形体の射出圧
縮成形方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係わる発泡成形体の射出圧縮成形方法にお
いて、第1発明は、キャビティ容積を縮小あるいは拡大
する方向に移動可能な金型を、発泡剤を混入した溶融樹
脂の所定射出量より拡大したキャビティ容積に位置さ
せ、ノズル部での剪断発熱により発泡剤の分解温度以上
となる溶融樹脂をキャビティに射出し、射出中あるいは
射出完了後に、金型をキャビティ縮小方向に移動させる
ことにより樹脂を圧縮しつつ展延し、さらに樹脂を加圧
して樹脂表面を冷却固化させ、次に金型をキャビティ拡
大方向に移動させることにより樹脂圧力を低下させて樹
脂内部を発泡させ、冷却後成形体を取り出すことを特徴
とする。第2発明は、第1発明において、ノズル部での
剪断発熱を生起させる手段は、ノズル部に設けられたロ
ータリーバルブである。
め、本発明に係わる発泡成形体の射出圧縮成形方法にお
いて、第1発明は、キャビティ容積を縮小あるいは拡大
する方向に移動可能な金型を、発泡剤を混入した溶融樹
脂の所定射出量より拡大したキャビティ容積に位置さ
せ、ノズル部での剪断発熱により発泡剤の分解温度以上
となる溶融樹脂をキャビティに射出し、射出中あるいは
射出完了後に、金型をキャビティ縮小方向に移動させる
ことにより樹脂を圧縮しつつ展延し、さらに樹脂を加圧
して樹脂表面を冷却固化させ、次に金型をキャビティ拡
大方向に移動させることにより樹脂圧力を低下させて樹
脂内部を発泡させ、冷却後成形体を取り出すことを特徴
とする。第2発明は、第1発明において、ノズル部での
剪断発熱を生起させる手段は、ノズル部に設けられたロ
ータリーバルブである。
【0006】第3発明は、第1発明又は第2発明におい
て、キャビティに射出される溶融樹脂は多段階に温度が
制御され、各段階における溶融樹脂温度が、発泡剤の分
解温度未満あるいは発泡剤の分解温度以上のいずれか1
つである。第4発明は、第3発明において、キャビティ
に射出される溶融樹脂は、第1段階は発泡剤の分解温度
未満であり、第2段階は発泡剤の分解温度以上である。
第5発明は、第3発明において、キャビティに射出され
る溶融樹脂は、第1段階は発泡剤の分解温度未満であ
り、第2段階は発泡剤の分解温度以上であり、第3段階
は発泡剤の分解温度未満である。第6発明は、第1発明
乃至第5発明において、発泡剤は、分解温度以上の温度
で、分解開始までの時間が制御可能である。本発明に係
わる発泡成形体の射出圧縮成形方法は、以上の構成とし
た。
て、キャビティに射出される溶融樹脂は多段階に温度が
制御され、各段階における溶融樹脂温度が、発泡剤の分
解温度未満あるいは発泡剤の分解温度以上のいずれか1
つである。第4発明は、第3発明において、キャビティ
に射出される溶融樹脂は、第1段階は発泡剤の分解温度
未満であり、第2段階は発泡剤の分解温度以上である。
第5発明は、第3発明において、キャビティに射出され
る溶融樹脂は、第1段階は発泡剤の分解温度未満であ
り、第2段階は発泡剤の分解温度以上であり、第3段階
は発泡剤の分解温度未満である。第6発明は、第1発明
乃至第5発明において、発泡剤は、分解温度以上の温度
で、分解開始までの時間が制御可能である。本発明に係
わる発泡成形体の射出圧縮成形方法は、以上の構成とし
た。
【0007】
【作用】上記構成による本発明の作用を説明する。本発
明の発泡成形体の射出圧縮成形方法において、第一は、
まず、射出ユニットのシリンダ内部では、発泡剤を混入
した溶融樹脂は発泡剤の分解温度未満であり未発泡状態
である。続いて、射出操作時にこの未発泡状態の溶融樹
脂はノズル部を通過するが、通過の際、例えばノズル部
に設けられるロータリーバルブにより剪断発熱を生じ、
温度が上昇し発泡剤の分解温度以上になり発泡開始可能
な状態となる。しかし、ロータリーバルブ通過後、極め
て短時間でキャビティに射出されるので、僅かあるいは
一部発泡状態である。次に、射出中あるいは射出完了後
に、溶融樹脂の所定射出量より拡大されているキャビテ
ィを縮小するので、樹脂は圧縮されながら展延され、細
部も含めたキャビティを良く充填する。この圧縮時に
は、一部発泡状態にある溶融樹脂の表面部は金型と接す
るので急冷され発泡量は少なく、しかも展延されること
で発泡により生じるポアもつぶされる。続いて、樹脂を
加圧することで金型に接する樹脂表面を冷却して固化さ
せ、スキン層を形成させる。次に、金型をキャビティ拡
大方向に移動させることで樹脂圧力を低下させ、発泡を
生じさせる。そして冷却後成形体を取り出すが、その表
面はヒケがなく、しかもスワールマークも無いかあるい
は肉眼では分かりにくい状態であり、外観品質が良好な
成形体であり、軽量化も図れる。
明の発泡成形体の射出圧縮成形方法において、第一は、
まず、射出ユニットのシリンダ内部では、発泡剤を混入
した溶融樹脂は発泡剤の分解温度未満であり未発泡状態
である。続いて、射出操作時にこの未発泡状態の溶融樹
脂はノズル部を通過するが、通過の際、例えばノズル部
に設けられるロータリーバルブにより剪断発熱を生じ、
温度が上昇し発泡剤の分解温度以上になり発泡開始可能
な状態となる。しかし、ロータリーバルブ通過後、極め
て短時間でキャビティに射出されるので、僅かあるいは
一部発泡状態である。次に、射出中あるいは射出完了後
に、溶融樹脂の所定射出量より拡大されているキャビテ
ィを縮小するので、樹脂は圧縮されながら展延され、細
部も含めたキャビティを良く充填する。この圧縮時に
は、一部発泡状態にある溶融樹脂の表面部は金型と接す
るので急冷され発泡量は少なく、しかも展延されること
で発泡により生じるポアもつぶされる。続いて、樹脂を
加圧することで金型に接する樹脂表面を冷却して固化さ
せ、スキン層を形成させる。次に、金型をキャビティ拡
大方向に移動させることで樹脂圧力を低下させ、発泡を
生じさせる。そして冷却後成形体を取り出すが、その表
面はヒケがなく、しかもスワールマークも無いかあるい
は肉眼では分かりにくい状態であり、外観品質が良好な
成形体であり、軽量化も図れる。
【0008】第二は、キャビティに射出される溶融樹脂
は多段階に温度が制御され、各段階における溶融樹脂温
度が、発泡剤の分解温度未満あるいは発泡剤の分解温度
以上のいずれか1つである。2段階に温度を制御する場
合、例えば、第1段階は発泡剤の分解温度未満の未発泡
状態であり、第2段階は発泡剤の分解温度以上となり発
泡開始可能な状態であるので、圧縮・展延時に、未発泡
状態の樹脂(溶融樹脂を含む)が外周部になり、一部発
泡の溶融樹脂が内部になる。取り出し後の成形体は、未
発泡樹脂がスキン層として表面を形成し、発泡樹脂がコ
ア層を形成するので、その表面はヒケ、スワールマーク
が無い良好な外観品質である。また、未発泡状態の溶融
樹脂の射出比率を選定することで、目的に応じる成形体
強度が得られる。
は多段階に温度が制御され、各段階における溶融樹脂温
度が、発泡剤の分解温度未満あるいは発泡剤の分解温度
以上のいずれか1つである。2段階に温度を制御する場
合、例えば、第1段階は発泡剤の分解温度未満の未発泡
状態であり、第2段階は発泡剤の分解温度以上となり発
泡開始可能な状態であるので、圧縮・展延時に、未発泡
状態の樹脂(溶融樹脂を含む)が外周部になり、一部発
泡の溶融樹脂が内部になる。取り出し後の成形体は、未
発泡樹脂がスキン層として表面を形成し、発泡樹脂がコ
ア層を形成するので、その表面はヒケ、スワールマーク
が無い良好な外観品質である。また、未発泡状態の溶融
樹脂の射出比率を選定することで、目的に応じる成形体
強度が得られる。
【0009】また3段階に溶融樹脂温度を制御する場
合、例えば、キャビティに射出される溶融樹脂は、第1
段階は発泡剤の分解温度未満の未発泡状態であり、第2
段階は発泡剤の分解温度以上となるので一部発泡状態で
あり、第3段階は発泡剤の分解温度未満の未発泡状態で
あるので、圧縮・展延時に、未発泡状態の樹脂(初期お
よび後期の射出分)が外周部になり、一部発泡の溶融樹
脂が内部になる。したがって、スキン層は未発泡樹脂、
コア層は発泡樹脂で形成されるので、成形体表面は上記
2段階の場合より、良好な外観品質である。また、成形
体強度も目的に応じて得られる。なお、スキン層が確実
に形成されるので、複雑形状の成形体でも良好な外観品
質となる。さらに、4段階以上に溶融樹脂温度を制御す
る場合、例えば、未発泡樹脂をコア層に形成することが
可能であり、成形体は高強度で外観品質も良好となる。
第三は、分解温度以上の温度で、分解開始までの時間が
制御可能な発泡剤を使用するので、発泡開始を目的に応
じた経過時間、すなわち発泡工程あるいはその前工程等
に制御できるので、成形体表面はヒケ、スワールマーク
が無い外観品質が良好な成形体が得られる。
合、例えば、キャビティに射出される溶融樹脂は、第1
段階は発泡剤の分解温度未満の未発泡状態であり、第2
段階は発泡剤の分解温度以上となるので一部発泡状態で
あり、第3段階は発泡剤の分解温度未満の未発泡状態で
あるので、圧縮・展延時に、未発泡状態の樹脂(初期お
よび後期の射出分)が外周部になり、一部発泡の溶融樹
脂が内部になる。したがって、スキン層は未発泡樹脂、
コア層は発泡樹脂で形成されるので、成形体表面は上記
2段階の場合より、良好な外観品質である。また、成形
体強度も目的に応じて得られる。なお、スキン層が確実
に形成されるので、複雑形状の成形体でも良好な外観品
質となる。さらに、4段階以上に溶融樹脂温度を制御す
る場合、例えば、未発泡樹脂をコア層に形成することが
可能であり、成形体は高強度で外観品質も良好となる。
第三は、分解温度以上の温度で、分解開始までの時間が
制御可能な発泡剤を使用するので、発泡開始を目的に応
じた経過時間、すなわち発泡工程あるいはその前工程等
に制御できるので、成形体表面はヒケ、スワールマーク
が無い外観品質が良好な成形体が得られる。
【0010】
【実施例】以下に、本発明に係わる発泡成形体の射出圧
縮成形方法の実施例につき、図面を参照しつつ詳細に説
明する。 (実施例1)本実施例に適用する射出成形機の主要概略
を図1に示す。射出成形機10は、型締力55tのロー
タリーバルブ付スクリュー式であり、射出ユニット11
と、図示しない金型取り付け盤に固設されるとともに射
出ユニット11のノズル部12に接続する金型13とを
備えている。
縮成形方法の実施例につき、図面を参照しつつ詳細に説
明する。 (実施例1)本実施例に適用する射出成形機の主要概略
を図1に示す。射出成形機10は、型締力55tのロー
タリーバルブ付スクリュー式であり、射出ユニット11
と、図示しない金型取り付け盤に固設されるとともに射
出ユニット11のノズル部12に接続する金型13とを
備えている。
【0011】射出ユニット11に備えられるシリンダ1
4は、上部には樹脂および発泡剤などからなる材料をシ
リンダ14に供給するためのホッパ41が配設され、内
部には材料を混練・可塑化し射出するスクリュー15
を、先端部にはノズル部12を、後端部には図示しない
駆動制御装置によりスクリュー15を図1において回転
しつつ左右方向に駆動するスクリュー駆動モータ42
を、外周部でノズル部12とホッパ41との間にはホッ
パ41より供給される固体状態の材料をシリンダ14内
部で溶融させるための個々に温度制御されるシリンダ部
ヒータ43a、43b、43cを、それぞれ備えてい
る。また、ノズル部12の内部には、シリンダ14から
金型13に向かって溶融樹脂19を供給するための流路
16が設けられており、流路16の中間部分に剪断発熱
を生起させる流路抵抗部であるロータリーバルブ17が
配設され、ロータリーバルブ17のバルブ開度調整18
を所定のバルブ開度に制御することで、流路16の流路
断面積が制御される。このバルブ開度調整18は、図示
しない制御装置によりコントロールされる電動サーボモ
ータ44で矢印44aの前後方向に作動することでバル
ブ開度が制御される。本射出成形機10における、バル
ブ開度とロータリーバルブ17での剪断発熱による温度
上昇との関係を図2に示す。
4は、上部には樹脂および発泡剤などからなる材料をシ
リンダ14に供給するためのホッパ41が配設され、内
部には材料を混練・可塑化し射出するスクリュー15
を、先端部にはノズル部12を、後端部には図示しない
駆動制御装置によりスクリュー15を図1において回転
しつつ左右方向に駆動するスクリュー駆動モータ42
を、外周部でノズル部12とホッパ41との間にはホッ
パ41より供給される固体状態の材料をシリンダ14内
部で溶融させるための個々に温度制御されるシリンダ部
ヒータ43a、43b、43cを、それぞれ備えてい
る。また、ノズル部12の内部には、シリンダ14から
金型13に向かって溶融樹脂19を供給するための流路
16が設けられており、流路16の中間部分に剪断発熱
を生起させる流路抵抗部であるロータリーバルブ17が
配設され、ロータリーバルブ17のバルブ開度調整18
を所定のバルブ開度に制御することで、流路16の流路
断面積が制御される。このバルブ開度調整18は、図示
しない制御装置によりコントロールされる電動サーボモ
ータ44で矢印44aの前後方向に作動することでバル
ブ開度が制御される。本射出成形機10における、バル
ブ開度とロータリーバルブ17での剪断発熱による温度
上昇との関係を図2に示す。
【0012】ノズル部12と接続し、流路16を流れる
溶融樹脂19がゲート20より射出される金型13は、
固定金型21と可動金型22とからなり、キャビティ2
3を形成している。この可動金型22は図示しない制御
装置により矢印24の両方向に移動可能であり、これに
よりキャビティ23の容積は所定の縮小あるいは拡大が
可能である。
溶融樹脂19がゲート20より射出される金型13は、
固定金型21と可動金型22とからなり、キャビティ2
3を形成している。この可動金型22は図示しない制御
装置により矢印24の両方向に移動可能であり、これに
よりキャビティ23の容積は所定の縮小あるいは拡大が
可能である。
【0013】次に、実施例1の作動に関し、図1および
成形工程を示す図3で説明する。まず、ADCA(アゾ
ジカルボンアミド)系の発泡剤を5phr(重量部)混
入したポリプロピレン樹脂をホッパ41より投入する。
このADCA系の分解温度は200℃である。投入され
た発泡剤混入樹脂はシリンダ14内部で、シリンダ部ヒ
ータ43a、43b、43cで加熱されるとともに、ス
クリュー15の回転により剪断発熱等で昇温して溶融す
るが、スクリュー15の前方で溶融樹脂19は約170
℃に制御されており、溶融しているが発泡剤の熱分解温
度未満であり、未発泡状態である。
成形工程を示す図3で説明する。まず、ADCA(アゾ
ジカルボンアミド)系の発泡剤を5phr(重量部)混
入したポリプロピレン樹脂をホッパ41より投入する。
このADCA系の分解温度は200℃である。投入され
た発泡剤混入樹脂はシリンダ14内部で、シリンダ部ヒ
ータ43a、43b、43cで加熱されるとともに、ス
クリュー15の回転により剪断発熱等で昇温して溶融す
るが、スクリュー15の前方で溶融樹脂19は約170
℃に制御されており、溶融しているが発泡剤の熱分解温
度未満であり、未発泡状態である。
【0014】一方、型開き状態にある金型13の可動金
型22を矢印24の右方向、すなわち型閉じ方向に移動
させ、溶融樹脂19の所定射出量となるキャビティ容積
より拡大位置に位置させ、キャビティ23を形成する。
次の射出工程で、スクリュー15により溶融樹脂19は
所定量射出されるが、ロータリーバルブ17のバルブ開
度調整18はバルブ開度30%、すなわち流路16部分
の断面積が30%に絞られており、溶融樹脂19は通過
時の剪断発熱により約60℃昇温し(図2参照)、発泡
剤の分解温度以上である約230℃となり、ゲート20
よりキャビティ23に射出され、一部発泡状態である。
この射出途中、例えば所定射出量の半分射出時点で、型
閉じ方向に可動金型22を移動させ、溶融樹脂19を圧
縮する。この圧縮工程の途中で射出は完了するが、さら
に所定位置まで圧縮を行う。これにより、溶融樹脂19
はキャビティ内に良く充填されるとともに、その表面は
金型13に展延されつつ急冷され、固化して薄いスキン
層を形成するが、表面部に生じる可能性のあるポアも圧
縮・展延によりほとんど生成しない。
型22を矢印24の右方向、すなわち型閉じ方向に移動
させ、溶融樹脂19の所定射出量となるキャビティ容積
より拡大位置に位置させ、キャビティ23を形成する。
次の射出工程で、スクリュー15により溶融樹脂19は
所定量射出されるが、ロータリーバルブ17のバルブ開
度調整18はバルブ開度30%、すなわち流路16部分
の断面積が30%に絞られており、溶融樹脂19は通過
時の剪断発熱により約60℃昇温し(図2参照)、発泡
剤の分解温度以上である約230℃となり、ゲート20
よりキャビティ23に射出され、一部発泡状態である。
この射出途中、例えば所定射出量の半分射出時点で、型
閉じ方向に可動金型22を移動させ、溶融樹脂19を圧
縮する。この圧縮工程の途中で射出は完了するが、さら
に所定位置まで圧縮を行う。これにより、溶融樹脂19
はキャビティ内に良く充填されるとともに、その表面は
金型13に展延されつつ急冷され、固化して薄いスキン
層を形成するが、表面部に生じる可能性のあるポアも圧
縮・展延によりほとんど生成しない。
【0015】続いて、樹脂内部も発泡しない所定の圧力
に加圧し、必要に応じたスキン層厚さまで形成させた
後、加圧を止めるとともに可動金型22を所定寸法の成
形体となる位置まで型開きして、樹脂内部を発泡させ、
冷却後型開きを行い成形体を取り出す。このリブを有す
る成形体表面はヒケ、スワールマーク等も無くしかも光
沢がある良好な外観品質であり、内部の発泡度合の大き
い極めて軽量な成形体である。
に加圧し、必要に応じたスキン層厚さまで形成させた
後、加圧を止めるとともに可動金型22を所定寸法の成
形体となる位置まで型開きして、樹脂内部を発泡させ、
冷却後型開きを行い成形体を取り出す。このリブを有す
る成形体表面はヒケ、スワールマーク等も無くしかも光
沢がある良好な外観品質であり、内部の発泡度合の大き
い極めて軽量な成形体である。
【0016】(実施例2)本実施例に適用する射出成形
機の金型部概略を図4に示す。射出成形機50は、型締
力55tのロータリーバルブ付スクリュー式であり、射
出ユニット11と、ノズル部12に接続する金型51と
を備えている。金型51は、固定金型52と可動金型5
3とからなり、円板状のキャビティ54を形成してい
る。この可動金型53は図示しない制御装置により矢印
55の両方向に移動可能であり、これによりキャビティ
54の容積は所定の縮小あるいは拡大が行われ、ゲ−ト
56より溶融樹脂19が射出される。金型51以外は実
施例1の射出成形機10と同じであり、図1と同一部品
には同一符号を付して説明は省略する。
機の金型部概略を図4に示す。射出成形機50は、型締
力55tのロータリーバルブ付スクリュー式であり、射
出ユニット11と、ノズル部12に接続する金型51と
を備えている。金型51は、固定金型52と可動金型5
3とからなり、円板状のキャビティ54を形成してい
る。この可動金型53は図示しない制御装置により矢印
55の両方向に移動可能であり、これによりキャビティ
54の容積は所定の縮小あるいは拡大が行われ、ゲ−ト
56より溶融樹脂19が射出される。金型51以外は実
施例1の射出成形機10と同じであり、図1と同一部品
には同一符号を付して説明は省略する。
【0017】次に、本実施例の作動に関し、図1、成形
工程を示す図5を参照して説明する。なお、本実施例の
第1実施例と異なるところは、基本的には、射出、圧縮
工程であり、2段階射出である。実施例1と同じ発泡剤
混入樹脂は、スクリュー15の前方で約170℃に制御
されており、溶融しているが未発泡状態の溶融樹脂19
である。一方、型開き状態にある金型51の可動金型5
3を溶融樹脂19の所定射出量となるキャビティ容積よ
り拡大位置に位置させ、キャビティ54を形成する。次
の射出工程の第1段階において、スクリュー15により
溶融樹脂19は第1段階の所定量射出されるが、ロータ
リーバルブ17のバルブ開度調整18はバルブ開度10
0%、すなわち流路16部分の断面積が100%と全開
状態である。溶融樹脂19は通過時の剪断発熱により約
20℃昇温し(図2参照)、発泡剤の分解温度未満の約
190℃となり、未発泡状態でゲート56よりキャビテ
ィ54に射出される。
工程を示す図5を参照して説明する。なお、本実施例の
第1実施例と異なるところは、基本的には、射出、圧縮
工程であり、2段階射出である。実施例1と同じ発泡剤
混入樹脂は、スクリュー15の前方で約170℃に制御
されており、溶融しているが未発泡状態の溶融樹脂19
である。一方、型開き状態にある金型51の可動金型5
3を溶融樹脂19の所定射出量となるキャビティ容積よ
り拡大位置に位置させ、キャビティ54を形成する。次
の射出工程の第1段階において、スクリュー15により
溶融樹脂19は第1段階の所定量射出されるが、ロータ
リーバルブ17のバルブ開度調整18はバルブ開度10
0%、すなわち流路16部分の断面積が100%と全開
状態である。溶融樹脂19は通過時の剪断発熱により約
20℃昇温し(図2参照)、発泡剤の分解温度未満の約
190℃となり、未発泡状態でゲート56よりキャビテ
ィ54に射出される。
【0018】続いて射出の第2段階では、ロータリーバ
ルブ17のバルブ開度調整18は瞬時にバルブ開度50
%に制御され、溶融樹脂19は通過時の剪断発熱により
約40℃昇温し(図2参照)、発泡剤の分解温度以上の
約210℃でゲート56よりキャビティ54に射出さ
れ、一部発泡状態である。この射出完了とおおよそ同じ
時点で、型閉じ方向に可動金型53を移動させ、キャビ
ティ54内の溶融樹脂19を圧縮する。この圧縮によ
り、溶融樹脂19は展延されつつキャビティ54を充填
するが、外周部となる第1段階射出の未発泡樹脂表面は
金型51に急冷され、固化して薄いスキン層を形成し、
第2段階射出の一部発泡状態の溶融樹脂は内部になる。
ルブ17のバルブ開度調整18は瞬時にバルブ開度50
%に制御され、溶融樹脂19は通過時の剪断発熱により
約40℃昇温し(図2参照)、発泡剤の分解温度以上の
約210℃でゲート56よりキャビティ54に射出さ
れ、一部発泡状態である。この射出完了とおおよそ同じ
時点で、型閉じ方向に可動金型53を移動させ、キャビ
ティ54内の溶融樹脂19を圧縮する。この圧縮によ
り、溶融樹脂19は展延されつつキャビティ54を充填
するが、外周部となる第1段階射出の未発泡樹脂表面は
金型51に急冷され、固化して薄いスキン層を形成し、
第2段階射出の一部発泡状態の溶融樹脂は内部になる。
【0019】続いて、内部の一部発泡状態の溶融樹脂が
発泡しない所定の圧力に加圧し、スキン層を形成させた
後、加圧を止めるとともに可動金型53を所定寸法の成
形体となる位置まで型開きして、内部樹脂を発泡させ、
冷却後型開きを行い成形体を取り出す。この成形体表面
は、ヒケ、スワールマーク等も無くしかも光沢がある良
好な外観品質である。
発泡しない所定の圧力に加圧し、スキン層を形成させた
後、加圧を止めるとともに可動金型53を所定寸法の成
形体となる位置まで型開きして、内部樹脂を発泡させ、
冷却後型開きを行い成形体を取り出す。この成形体表面
は、ヒケ、スワールマーク等も無くしかも光沢がある良
好な外観品質である。
【0020】(実施例3)本実施例は、3段階射出の場
合であり、射出成形機は実施例1と同じである。本実施
例の作動に関し、図1、成形工程を示す図6を参照して
説明するが、実施例1と異なるのは射出、圧縮工程であ
る。実施例1と同様なスクリュー15の前方の溶融樹脂
19は、約170℃に制御され未発泡状態である。一
方、型開き状態にある金型13を溶融樹脂19の所定射
出量となるキャビティ容積より拡大位置に位置させ、キ
ャビティ23を形成する。次に、射出工程の第1段階に
おいて、ロータリーバルブ17のバルブ開度調整18を
バルブ開度100%として、約190℃の未発泡樹脂を
射出し、第2段階において、バルブ開度30%として、
約230℃の一部発泡樹脂を射出し、第3段階におい
て、バルブ開度100%として、約190℃の未発泡樹
脂を射出する。
合であり、射出成形機は実施例1と同じである。本実施
例の作動に関し、図1、成形工程を示す図6を参照して
説明するが、実施例1と異なるのは射出、圧縮工程であ
る。実施例1と同様なスクリュー15の前方の溶融樹脂
19は、約170℃に制御され未発泡状態である。一
方、型開き状態にある金型13を溶融樹脂19の所定射
出量となるキャビティ容積より拡大位置に位置させ、キ
ャビティ23を形成する。次に、射出工程の第1段階に
おいて、ロータリーバルブ17のバルブ開度調整18を
バルブ開度100%として、約190℃の未発泡樹脂を
射出し、第2段階において、バルブ開度30%として、
約230℃の一部発泡樹脂を射出し、第3段階におい
て、バルブ開度100%として、約190℃の未発泡樹
脂を射出する。
【0021】射出工程の第3段階開始とおおよそ同じ時
点で、型閉じ方向に可動金型22を移動させ、キャビテ
ィ23内の溶融樹脂19を圧縮する。この圧縮により、
溶融樹脂19は展延されつつキャビティ23を充填する
が、外周部となる第1段階および第3段階射出の未発泡
樹脂表面は金型13に急冷され、固化して薄いスキン層
を形成し、第2段階射出の一部発泡状態の溶融樹脂は内
部になる。続いて、実施例2と同様に、加圧し、スキン
層を形成させた後、所定寸法の成形体となる位置まで型
開きして、内部樹脂を発泡させ、冷却後成形体を取り出
す。この成形体は、実施例2と同様に良好な外観品質で
ある。
点で、型閉じ方向に可動金型22を移動させ、キャビテ
ィ23内の溶融樹脂19を圧縮する。この圧縮により、
溶融樹脂19は展延されつつキャビティ23を充填する
が、外周部となる第1段階および第3段階射出の未発泡
樹脂表面は金型13に急冷され、固化して薄いスキン層
を形成し、第2段階射出の一部発泡状態の溶融樹脂は内
部になる。続いて、実施例2と同様に、加圧し、スキン
層を形成させた後、所定寸法の成形体となる位置まで型
開きして、内部樹脂を発泡させ、冷却後成形体を取り出
す。この成形体は、実施例2と同様に良好な外観品質で
ある。
【0022】(実施例4)本実施例は、分解温度以上で
分解開始までの時間制御が可能な発泡剤を用いる場合で
あり、射出成形機は実施例1と同じである。本実施例の
作動に関し、図1、成形工程を示す図7を参照して説明
する。なお、基本的作動は実施例1と同様であるが、加
圧、発泡工程が異なる。まず、発泡助剤、例えば、酸化
亜鉛、酸化マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ジ
ブチルチンジマレート等、を所定量添加したADCA系
の発泡剤(分解温度:約200℃)約5phrをポリプ
ロピレン樹脂に混入する。スクリュー15の前方の発泡
剤混入の溶融樹脂19は、約170℃に制御され未発泡
状態である。一方、型開き状態にある金型13を溶融樹
脂19の所定射出量となるキャビティ容積より拡大位置
に位置させ、キャビティ23を形成する。次に、バルブ
開度を50%として、約210℃に昇温した溶融樹脂1
9を所定量キャビティ23に射出する。この状態では、
発泡開始時間を遅らせる発泡助剤が添加されているの
で、発泡剤の分解温度以上ではあるが、溶融樹脂19は
未発泡である。射出工程の途中時点で、型閉じ方向に可
動金型22を移動させ、キャビティ23内の溶融樹脂1
9の圧縮を開始する。射出完了後も所定位置まで圧縮を
行い、溶融樹脂19を展延し薄いスキン層を形成しつつ
キャビティ23を充填する。続いて発泡剤が発泡しない
ように樹脂を加圧する加圧工程にて、金型13の冷却に
より所定厚さのスキン層を形成させる。続いて、可動金
型23を型開き方向に移動させ、樹脂内部を発泡させな
がら所定のキャビティ容積まで拡大し、冷却後取り出
す。この成形体は、表面は未発泡樹脂のスキン層であ
り、光沢のある良好な外観であるとともに、コア層は発
泡しており、軽量である。
分解開始までの時間制御が可能な発泡剤を用いる場合で
あり、射出成形機は実施例1と同じである。本実施例の
作動に関し、図1、成形工程を示す図7を参照して説明
する。なお、基本的作動は実施例1と同様であるが、加
圧、発泡工程が異なる。まず、発泡助剤、例えば、酸化
亜鉛、酸化マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ジ
ブチルチンジマレート等、を所定量添加したADCA系
の発泡剤(分解温度:約200℃)約5phrをポリプ
ロピレン樹脂に混入する。スクリュー15の前方の発泡
剤混入の溶融樹脂19は、約170℃に制御され未発泡
状態である。一方、型開き状態にある金型13を溶融樹
脂19の所定射出量となるキャビティ容積より拡大位置
に位置させ、キャビティ23を形成する。次に、バルブ
開度を50%として、約210℃に昇温した溶融樹脂1
9を所定量キャビティ23に射出する。この状態では、
発泡開始時間を遅らせる発泡助剤が添加されているの
で、発泡剤の分解温度以上ではあるが、溶融樹脂19は
未発泡である。射出工程の途中時点で、型閉じ方向に可
動金型22を移動させ、キャビティ23内の溶融樹脂1
9の圧縮を開始する。射出完了後も所定位置まで圧縮を
行い、溶融樹脂19を展延し薄いスキン層を形成しつつ
キャビティ23を充填する。続いて発泡剤が発泡しない
ように樹脂を加圧する加圧工程にて、金型13の冷却に
より所定厚さのスキン層を形成させる。続いて、可動金
型23を型開き方向に移動させ、樹脂内部を発泡させな
がら所定のキャビティ容積まで拡大し、冷却後取り出
す。この成形体は、表面は未発泡樹脂のスキン層であ
り、光沢のある良好な外観であるとともに、コア層は発
泡しており、軽量である。
【0023】以上、本発明に係わる実施例を詳述した
が、本発明はこれらの実施例によって限定されるもので
はない。すなわち、ノズル部で剪断発熱を生起させる手
段として、ノズル部に設けられたロータリーバルブを開
示したが、ノズル部の流路部で溶融樹脂を昇温できるも
のであればよく、ノズル部に断面積の小さい固定流路抵
抗部等を備えてもよい。また、多段階温度制御による射
出は、4段階以上の温度制御でも良く、例えば、発泡剤
の分解温度未満、分解温度以上、分解温度未満、分解温
度以上の4段階温度制御による射出の場合、コア層にも
未発泡樹脂を形成することが可能であり、外観品質が良
好な高強度の大物部品が得られる。また、樹脂は一般的
な熱可塑性樹脂等であり、発泡剤についても、AIBN
系(アゾビスイソブチロニトリル)、DPT系(ジニト
ロソペンタメチレンテトラミン)、TSH系(パラトル
エンスルホニルヒドラジッド)等通常用いられる発泡剤
であれば良い。なお、これら発泡剤の粒径を制御したも
のを使用することで、発泡開始時間を調整してもよい。
さらに、成形工程に関し、可動金型位置とバルブ開度と
の関係を開示したが、この関係および個々の作動は必要
に応じて選定すればよい。
が、本発明はこれらの実施例によって限定されるもので
はない。すなわち、ノズル部で剪断発熱を生起させる手
段として、ノズル部に設けられたロータリーバルブを開
示したが、ノズル部の流路部で溶融樹脂を昇温できるも
のであればよく、ノズル部に断面積の小さい固定流路抵
抗部等を備えてもよい。また、多段階温度制御による射
出は、4段階以上の温度制御でも良く、例えば、発泡剤
の分解温度未満、分解温度以上、分解温度未満、分解温
度以上の4段階温度制御による射出の場合、コア層にも
未発泡樹脂を形成することが可能であり、外観品質が良
好な高強度の大物部品が得られる。また、樹脂は一般的
な熱可塑性樹脂等であり、発泡剤についても、AIBN
系(アゾビスイソブチロニトリル)、DPT系(ジニト
ロソペンタメチレンテトラミン)、TSH系(パラトル
エンスルホニルヒドラジッド)等通常用いられる発泡剤
であれば良い。なお、これら発泡剤の粒径を制御したも
のを使用することで、発泡開始時間を調整してもよい。
さらに、成形工程に関し、可動金型位置とバルブ開度と
の関係を開示したが、この関係および個々の作動は必要
に応じて選定すればよい。
【0024】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。一
部発泡状態の溶融樹脂をキャビティに射出し、圧縮展延
してポアをつぶしながら薄いスキン層を形成し、さらに
加圧することで目的に応じたスキン層を形成させ、次に
徐圧・型開きにより内部を発泡させるので、成形体の表
面はヒケ、スワールマーク等のない光沢のある良好な外
観品質である。またコア層は発泡しているので軽量な成
形体である。さらに、射出溶融樹脂の温度を選定するこ
とで発泡度合が調整可能であり、必要に応じた重量、強
度等が得られる。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。一
部発泡状態の溶融樹脂をキャビティに射出し、圧縮展延
してポアをつぶしながら薄いスキン層を形成し、さらに
加圧することで目的に応じたスキン層を形成させ、次に
徐圧・型開きにより内部を発泡させるので、成形体の表
面はヒケ、スワールマーク等のない光沢のある良好な外
観品質である。またコア層は発泡しているので軽量な成
形体である。さらに、射出溶融樹脂の温度を選定するこ
とで発泡度合が調整可能であり、必要に応じた重量、強
度等が得られる。
【0025】次に、溶融樹脂を発泡剤の分解温度以上に
昇温させるにもかかわらず、完全に発泡状態ではなく、
一部発泡状態で射出可能とするのは、ノズル部に剪断発
熱の生起手段、例えばロータリーバルブを設けることに
よるものである。したがって、通常の射出成形機に取り
付け、取り外しが可能な安価な手段であり、しかも射出
中に制御温度が瞬時に変更できるとともに、容易に制御
可能である。次に、多段階に溶融樹脂温度を制御して射
出することが可能であり、分解温度未満の未発泡樹脂を
表面に形成させることで、高品質な外観が得られる。ま
た、成形体の構成を、未発泡、発泡を任意にかつ複数に
することが可能であり、しかも成形体内部の一部にも未
発泡層を形成できるので、種々の成形体の、サイズ、形
状の複雑さに対応可能である。したがって、良好な外観
品質と、必要に応じた強度、重量の成形体が得られる。
さらに、分解開始までの時間制御が可能な発泡剤を用い
ることで、大物部品等でもより良好な外観品質が得られ
る。
昇温させるにもかかわらず、完全に発泡状態ではなく、
一部発泡状態で射出可能とするのは、ノズル部に剪断発
熱の生起手段、例えばロータリーバルブを設けることに
よるものである。したがって、通常の射出成形機に取り
付け、取り外しが可能な安価な手段であり、しかも射出
中に制御温度が瞬時に変更できるとともに、容易に制御
可能である。次に、多段階に溶融樹脂温度を制御して射
出することが可能であり、分解温度未満の未発泡樹脂を
表面に形成させることで、高品質な外観が得られる。ま
た、成形体の構成を、未発泡、発泡を任意にかつ複数に
することが可能であり、しかも成形体内部の一部にも未
発泡層を形成できるので、種々の成形体の、サイズ、形
状の複雑さに対応可能である。したがって、良好な外観
品質と、必要に応じた強度、重量の成形体が得られる。
さらに、分解開始までの時間制御が可能な発泡剤を用い
ることで、大物部品等でもより良好な外観品質が得られ
る。
【図1】実施例1に係わる射出成形機の主要概略図であ
る。
る。
【図2】本発明に係わるバルブ開度とロータリーバルブ
での剪断発熱による温度上昇との関係を表す図である。
での剪断発熱による温度上昇との関係を表す図である。
【図3】実施例1に係わる成形工程を示す図である。
【図4】実施例2に係わる射出成形機の金型部概略図で
ある。
ある。
【図5】実施例2に係わる成形工程を示す図である。
【図6】実施例3に係わる成形工程を示す図である。
【図7】実施例4に係わる成形工程を示す図である。
10、50 射出成形機 21、52
固定金型 11 射出ユニット 22、53
可動金型 12 ノズル部 23、54
キャビティ 13、51 金型 14 シリンダ 15 スクリュー 16 流路 17 ロータリーバルブ 18 バルブ開度調整 19 溶融樹脂 20、56 ゲート
固定金型 11 射出ユニット 22、53
可動金型 12 ノズル部 23、54
キャビティ 13、51 金型 14 シリンダ 15 スクリュー 16 流路 17 ロータリーバルブ 18 バルブ開度調整 19 溶融樹脂 20、56 ゲート
Claims (6)
- 【請求項1】 キャビティ容積を縮小あるいは拡大する
方向に移動可能な金型を、発泡剤を混入した溶融樹脂の
所定射出量より拡大したキャビティ容積に位置させ、ノ
ズル部での剪断発熱により発泡剤の分解温度以上となる
溶融樹脂をキャビティに射出し、射出中あるいは射出完
了後に、金型をキャビティ縮小方向に移動させることに
より樹脂を圧縮しつつ展延し、さらに樹脂を加圧して樹
脂表面を冷却固化させ、次に金型をキャビティ拡大方向
に移動させることにより樹脂圧力を低下させて樹脂内部
を発泡させ、冷却後成形体を取り出すことを特徴とする
発泡成形体の射出圧縮成形方法。 - 【請求項2】 ノズル部での剪断発熱を生起させる手段
は、ノズル部に設けられたロータリーバルブである請求
項1記載の発泡成形体の射出圧縮成形方法。 - 【請求項3】 キャビティに射出される溶融樹脂は多段
階に温度が制御され、各段階における溶融樹脂温度が、
発泡剤の分解温度未満あるいは発泡剤の分解温度以上の
いずれか1つである請求項1又は2記載の発泡成形体の
射出圧縮成形方法。 - 【請求項4】 キャビティに射出される溶融樹脂は、第
1段階は発泡剤の分解温度未満であり、第2段階は発泡
剤の分解温度以上である請求項3記載の発泡成形体の射
出圧縮成形方法。 - 【請求項5】 キャビティに射出される溶融樹脂は、第
1段階は発泡剤の分解温度未満であり、第2段階は発泡
剤の分解温度以上であり、第3段階は発泡剤の分解温度
未満である請求項3記載の発泡成形体の射出圧縮成形方
法。 - 【請求項6】 発泡剤は、分解温度以上の温度で、分解
開始までの時間が制御可能である請求項1〜5のいずれ
か1項に記載の発泡成形体の射出圧縮成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22052793A JPH0752184A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 発泡成形体の射出圧縮成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22052793A JPH0752184A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 発泡成形体の射出圧縮成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0752184A true JPH0752184A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16752404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22052793A Pending JPH0752184A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 発泡成形体の射出圧縮成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752184A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021011057A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 日精樹脂工業株式会社 | 発泡成形方法及び射出成形機 |
-
1993
- 1993-08-13 JP JP22052793A patent/JPH0752184A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021011057A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 日精樹脂工業株式会社 | 発泡成形方法及び射出成形機 |
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