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JP6560470B1 - Foam molded body manufacturing apparatus, foam molded body manufacturing method, and foam molded body manufacturing apparatus screw - Google Patents

Foam molded body manufacturing apparatus, foam molded body manufacturing method, and foam molded body manufacturing apparatus screw Download PDF

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JP6560470B1
JP6560470B1 JP2019043095A JP2019043095A JP6560470B1 JP 6560470 B1 JP6560470 B1 JP 6560470B1 JP 2019043095 A JP2019043095 A JP 2019043095A JP 2019043095 A JP2019043095 A JP 2019043095A JP 6560470 B1 JP6560470 B1 JP 6560470B1
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Abstract

【課題】飢餓ゾーンにおいて溶融樹脂を常時一定圧力の物理発泡剤にて加圧し発泡成形を行う装置をより大型化した場合でも、成形体内部に微細セルが形成される良好な発泡成形を実現でき、成形体の発泡性能が低下することのない発泡成形体の製造装置を提供する。【解決手段】発泡成形体の製造装置1は、熱可塑性樹脂が可塑化溶融して溶融樹脂となる可塑化ゾーン40と、溶融樹脂が飢餓状態となる飢餓ゾーン16とを有し、飢餓ゾーン16への物理発泡剤の導入口2が設けられたシリンダ10と、シリンダ10の内部に、軸回りに回転自在にかつ軸方向に進退自在に配置されたスクリュ20と、一定圧力の物理発泡剤を、導入口2を介して飢餓ゾーン16に導入し、飢餓ゾーン16を常時一定圧力に保持する圧力調整容器5とを備え、スクリュ20は、飢餓ゾーン16において多条フライト構造となっている。【選択図】図1An object of the present invention is to realize good foam molding in which fine cells are formed inside a molded body even when the apparatus for foam molding by constantly pressurizing molten resin with a physical foaming agent at a constant pressure in the starvation zone is enlarged. An apparatus for producing a foamed molded product in which the foaming performance of the molded product does not deteriorate is provided. An apparatus 1 for producing a foam molded article has a plasticizing zone 40 in which a thermoplastic resin is plasticized and melted to become a molten resin, and a starvation zone 16 in which the molten resin is starved. A cylinder 10 provided with a physical foaming agent introduction port 2, a screw 20 disposed in the cylinder 10 so as to be rotatable about an axis and movable back and forth in the axial direction, and a physical foaming agent at a constant pressure. The pressure adjusting container 5 is introduced into the starvation zone 16 through the inlet 2 and keeps the starvation zone 16 at a constant pressure. The screw 20 has a multi-flight structure in the starvation zone 16. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、発泡成形体の製造装置、発泡成形体の製造方法および発泡成形体製造装置用スクリュに関する。   The present invention relates to an apparatus for manufacturing a foam molded body, a method for manufacturing a foam molded body, and a screw for a foam molded body manufacturing apparatus.

物理発泡剤としての窒素や二酸化炭素を用いた発泡射出成形の方法には、超臨界流体となる高圧の流体を溶融樹脂と剪断混錬して溶解させる方法がある。これに対し、特許文献1には、超臨界流体を必要とせずに比較的圧力の低い窒素や二酸化炭素等を用いて発泡成形体を成形する方法が開示されている。この方法によれば、特別な高圧装置を用いることなく低圧の物理発泡剤により、簡便なプロセスで成形体に微細な発泡セルを形成することができる。   As a foam injection molding method using nitrogen or carbon dioxide as a physical foaming agent, there is a method in which a high-pressure fluid serving as a supercritical fluid is sheared and kneaded with a molten resin. On the other hand, Patent Document 1 discloses a method of forming a foamed molded article using nitrogen, carbon dioxide or the like having a relatively low pressure without requiring a supercritical fluid. According to this method, it is possible to form fine foam cells in a molded body by a simple process using a low-pressure physical foaming agent without using a special high-pressure apparatus.

図10は、比較的低圧の物理発泡剤を用いて発泡成形を行う成形機の一例を示す参考概略構成図である。成形機100において、ホッパー130より供給された樹脂ペレットは、フィードゾーン112で余熱を与えられ、圧縮ゾーン113および計量ゾーン114を経て、溶融圧縮される。そして、シールゾーン115において溶融樹脂の下流への供給量が制限され、飢餓ゾーン116において溶融樹脂の密度が低下するようになっている。飢餓ゾーン116では、導入口102を介して導入された比較的低圧の物理発泡剤が滞留して、低密度の溶融樹脂と接触し、溶融樹脂の内部に浸透(溶解)するようになっている。物理発泡剤が浸透した溶融樹脂は、再圧縮ゾーン117および再計量ゾーン118を通過して再混錬され、物理発泡剤の溶解量が安定するようになっている。再圧縮された溶融樹脂は、チェックリング119を経てスクリュ120の前方に移動する。このとき、当該溶融樹脂の内圧は、スクリュ背圧として制御されるようになっている。   FIG. 10 is a reference schematic configuration diagram illustrating an example of a molding machine that performs foam molding using a relatively low-pressure physical foaming agent. In the molding machine 100, the resin pellets supplied from the hopper 130 are given preheat in the feed zone 112, and are melted and compressed through the compression zone 113 and the metering zone 114. Then, the supply amount of the molten resin downstream is limited in the seal zone 115, and the density of the molten resin is reduced in the starvation zone 116. In the starvation zone 116, the relatively low-pressure physical foaming agent introduced through the introduction port 102 stays in contact with the low-density molten resin and penetrates (dissolves) into the molten resin. . The molten resin infiltrated with the physical foaming agent is re-kneaded through the recompression zone 117 and the re-metering zone 118 so that the dissolved amount of the physical foaming agent is stabilized. The recompressed molten resin moves to the front of the screw 120 via the check ring 119. At this time, the internal pressure of the molten resin is controlled as a screw back pressure.

特許6139038号公報Japanese Patent No. 6139038

ところで、図10に示した成形機100では、飢餓ゾーン116においてスクリュ120がシングルフライトとなっている。自動車部品等の比較的サイズの大きい部品を成形可能するために、成形機100をより大型化した場合、すなわちスクリュ120の外径(スクリュ径)をより大径とした場合、スクリュフライト121の深さが深くなることに伴い、スクリュ120における各スクリュフライト121の間に堆積する溶融樹脂の絶対量が増大する。この場合、溶融樹脂の体積の増加率に対して溶融樹脂の表面積の増加率は小さいことから、単位体積当たりの溶融樹脂に対する物理発泡剤と溶融樹脂との接触面積が低下する。これにより、物理発泡剤の溶融樹脂への浸透時間が不足し、物理発泡剤が十分に浸透しないという問題が生じるおそれがあった。このような問題は、成形体の発泡性能を低下させる要因となる。なお、飢餓ゾーン116への溶融樹脂の供給量を減少させ、各スクリュフライト121間に滞留する溶融樹脂の量を減らすことで、上記問題の回避を図ろうとした場合、飢餓ゾーン116において、シリンダ110と溶融樹脂との摩擦抵抗が減少することに起因して、飢餓ゾーン116における溶融樹脂の移動速度が低下し、可塑化時間が長くなるという問題が生じる。これは、成形サイクル時間の長時間化や樹脂替えが困難になるという問題等の要因となるため好ましくない。   Incidentally, in the molding machine 100 shown in FIG. 10, the screw 120 is a single flight in the starvation zone 116. When the molding machine 100 is made larger in order to mold a relatively large part such as an automobile part, that is, when the outer diameter (screw diameter) of the screw 120 is made larger, the depth of the screw flight 121 is increased. As the depth increases, the absolute amount of molten resin deposited between the screw flights 121 in the screw 120 increases. In this case, since the increase rate of the surface area of the molten resin is small with respect to the increase rate of the volume of the molten resin, the contact area between the physical foaming agent and the molten resin per unit volume with respect to the molten resin decreases. As a result, the time required for the physical foaming agent to penetrate the molten resin is insufficient, and there is a possibility that the physical foaming agent may not sufficiently permeate. Such a problem becomes a factor which reduces the foaming performance of a molded object. Note that when the amount of the molten resin supplied to the starvation zone 116 is decreased and the amount of the molten resin staying between the screw flights 121 is reduced to avoid the above problem, the cylinder 110 in the starvation zone 116 is used. Due to the decrease in the frictional resistance between the molten resin and the molten resin, there arises a problem that the moving speed of the molten resin in the starvation zone 116 decreases and the plasticization time becomes long. This is not preferable because it causes problems such as a long molding cycle time and difficulty in resin replacement.

ここで、図11を用いて、スクリュ120が1回転することに伴い移動する溶融樹脂の最大量について説明する。計量ゾーン114において、スクリュ120が1回転することに伴い下流側に移動する樹脂の最大量は、隣接するスクリュフライト121間の軸回り1周あたりの容積Aである。また、飢餓ゾーン116において、スクリュ120が1回転することに伴い下流側に移動する樹脂の最大量は、隣接するスクリュフライト121間の軸回り1周当たりの容積Bである。このとき、容積Aと容積Bの差を大きくすると、すなわち、容積Aに対して容積Bを大きくすると、飢餓ゾーン116は、飢餓状態となりやすくなる。「飢餓状態」とは、溶融樹脂が飢餓ゾーン116内に充満せずに未充満となる状態、または、溶融樹脂の密度が低下した状態をいう。しかし、容積Aと容積Bとの差が大きくなり過ぎると、飢餓ゾーン116の容積に対して、そこに滞留する溶融樹脂量が著しく減り、飢餓ゾーン116において物理発泡剤の滞留量が増大してしまう。この場合、溶解していない物理発泡剤(余剰ガス)が、再圧縮ゾーン117(図10参照)にて多く巻き込まれることにより、成形体に破泡(大径の空隙)が発生し、成形体の発泡性能が低下してしまうおそれがあった。   Here, the maximum amount of the molten resin that moves as the screw 120 rotates once will be described with reference to FIG. In the measurement zone 114, the maximum amount of resin that moves downstream as the screw 120 rotates once is the volume A per one circumference around the axis between adjacent screw flights 121. In the starvation zone 116, the maximum amount of resin that moves downstream as the screw 120 rotates once is the volume B per one circumference around the axis between adjacent screw flights 121. At this time, when the difference between the volume A and the volume B is increased, that is, when the volume B is increased with respect to the volume A, the starvation zone 116 is likely to be starved. The “starvation state” refers to a state in which the molten resin is not filled in the starvation zone 116 and is not filled, or a state in which the density of the molten resin is reduced. However, if the difference between the volume A and the volume B becomes too large, the amount of the molten resin staying there is significantly reduced with respect to the volume of the starvation zone 116, and the amount of physical foaming agent staying in the starvation zone 116 is increased. End up. In this case, a large amount of undissolved physical foaming agent (surplus gas) is entrained in the recompression zone 117 (see FIG. 10), thereby generating bubble breakage (large-diameter voids) in the molded body. There was a possibility that the foaming performance of the would be reduced.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、飢餓ゾーンにおいて溶融樹脂を常時一定圧力の物理発泡剤にて加圧し発泡成形を行う装置をより大型化した場合でも、すなわちスクリュ径をより大径とした場合でも、成形体内部に微細セルが形成される良好な発泡成形を実現でき、成形体の発泡性能が低下することのない発泡成形体の製造装置、および発泡成形体の製造方法を提供することを目的とする。また、この発泡成形体製造装置用のスクリュを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the apparatus for performing foam molding by constantly pressing a molten resin with a physical foaming agent at a constant pressure in the starvation zone is enlarged, that is, a screw. Even when the diameter is larger, it is possible to realize good foam molding in which fine cells are formed inside the molded body, and a foam molded body manufacturing apparatus that does not deteriorate the foaming performance of the molded body, and the foam molded body It aims at providing the manufacturing method of. Moreover, it aims at providing the screw for this foaming molding manufacturing apparatus.

前記課題を解決するために、本発明の発泡成形体の製造装置は、熱可塑性樹脂が可塑化溶融して溶融樹脂となる可塑化ゾーンと、前記溶融樹脂が飢餓状態となる飢餓ゾーンとを有し、前記飢餓ゾーンへの物理発泡剤の導入口が設けられたシリンダと、前記シリンダの内部に、軸回りに回転自在にかつ軸方向に進退自在に配置されたスクリュと、一定圧力の前記物理発泡剤を、前記導入口を介して前記飢餓ゾーンに導入し、前記飢餓ゾーンを常時前記一定圧力に保持する圧力調整容器とを備え、前記スクリュは、前記飢餓ゾーンにおいて多条フライト構造となっていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, an apparatus for producing a foamed molded article of the present invention has a plasticization zone in which a thermoplastic resin is plasticized and melted to become a molten resin, and a starvation zone in which the molten resin is in a starved state. A cylinder provided with an introduction port of a physical foaming agent to the starvation zone, a screw disposed inside the cylinder so as to be rotatable about an axis and movable back and forth in the axial direction, and the physical at a constant pressure. A foaming agent is introduced into the starvation zone through the inlet, and a pressure regulating container that constantly maintains the starvation zone at the constant pressure, and the screw has a multi-flight structure in the starvation zone. It is characterized by being.

また、本発明の発泡成形体の製造方法は、可塑化ゾーンと飢餓ゾーンとを有し、前記飢餓ゾーンへの物理発泡剤の導入口が設けられたシリンダと、前記シリンダの内部に、軸回りに回転自在にかつ軸方向に進退自在に配置され、前記飢餓ゾーンにおいて多条フライト構造となっているスクリュと、前記物理発泡剤を、前記導入口を介して前記飢餓ゾーンに導入する圧力調整容器とを用い、前記製造方法は、前記可塑化ゾーンにおいて、熱可塑性樹脂を可塑化溶融して溶融樹脂とする工程と、前記飢餓ゾーンに一定圧力の前記物理発泡剤を導入して、前記飢餓ゾーンを常時前記一定圧力に保持する工程と、前記飢餓ゾーンにおいて、前記多条フライト構造により前記溶融樹脂の移送経路を分割し、それぞれを飢餓状態とする工程と、飢餓状態の前記溶融樹脂と前記一定圧力の物理発泡剤とを接触させる工程と、前記一定圧力の物理発泡剤と接触した前記溶融樹脂を発泡成形体に成形する工程とを有することを特徴とする。   Further, the method for producing a foamed molded article of the present invention includes a plasticizing zone and a starvation zone, a cylinder provided with an introduction port of a physical foaming agent to the starvation zone, and an inside of the cylinder around the axis. And a pressure regulating container that introduces the screw having a multi-flight flight structure in the starvation zone and the physical foaming agent into the starvation zone through the introduction port. In the plasticizing zone, the production method comprises a step of plasticizing and melting a thermoplastic resin to obtain a molten resin, and introducing the physical foaming agent at a constant pressure into the starvation zone, At the constant pressure, and in the starvation zone, the molten resin transfer path is divided by the multi-strip flight structure to make each of the starved state, Contacting a serial molten resin and the physical foaming agent of the constant pressure, characterized by a step of molding the molten resin in contact with a physical blowing agent of the constant pressure in the foam molded article.

また、本発明の発泡成形体製造用スクリュは、熱可塑性樹脂が可塑化溶融して溶融樹脂となる可塑化ゾーンと、前記溶融樹脂が飢餓状態となる飢餓ゾーンとを有するシリンダを備え、物理発泡剤が前記飢餓ゾーンに導入され、前記飢餓ゾーンが常時一定圧力に保持される発泡成形体製造装置に用いられ、前記シリンダの内部に配置される前記スクリュは、前記飢餓ゾーンにおいて多条フライト構造となっていることを特徴とする。   Further, the screw for producing a foamed molded article of the present invention includes a cylinder having a plasticizing zone in which a thermoplastic resin is plasticized and melted to become a molten resin, and a starvation zone in which the molten resin is in a starved state, and is physically foamed. An agent is introduced into the starvation zone, and the screw disposed in the cylinder is used in a foamed molded product manufacturing apparatus in which the starvation zone is constantly maintained at a constant pressure. It is characterized by becoming.

このような構成によれば、飢餓ゾーンにおいて溶融樹脂を、常時一定圧力の物理発泡剤にて加圧して発泡成形を行う装置をより大型化した場合、すなわちスクリュ径をより大径とした場合でも、飢餓ゾーンにおけるフライト構造が多条フライト構造となっていることで、シングルフライトの場合と同一量の溶融樹脂が複数に分割して移送される。このとき、隣接するスクリュフライト間の容積が過度に大きいものとならないため、そこに堆積する溶融樹脂の量を低減できる。このため、物理発泡剤と溶融樹脂との接触面積の低下が抑制されるとともに、物理発泡剤の溶融樹脂への浸透時間が確保される。これにより、発泡成形体の内部に微細セルが形成される良好な発泡成形を実現でき、発泡成形体の発泡性能が低下するのを抑制できる。
換言すると、飢餓ゾーンを比較的低圧の物理発泡剤で加圧する製造装置(製造方法)において、装置をより大型化した場合、すなわちスクリュ径をより大径とした場合でも、飢餓ゾーンにおけるフライト構造が多条フライト構造となっていることで、シングルフライトの場合と同一量の溶融樹脂が複数に分割して移送される。このとき、隣接するスクリュフライト間の容積が過度に大きいものとならないため、そこに堆積する溶融樹脂の量を低減できる。このため、物理発泡剤と溶融樹脂との接触面積の低下が抑制されるとともに、物理発泡剤の溶融樹脂への浸透時間が確保される。これにより、成形体の発泡性能が低下することのない良好な発泡成形を実現でき、成形体の内部に微細な発泡セルを安定的に形成することができる。
According to such a configuration, even when the molten resin is constantly pressurized with a physical foaming agent at a constant pressure in the starvation zone and the apparatus for performing foam molding is made larger, that is, even when the screw diameter is made larger. Since the flight structure in the starvation zone is a multi-flight flight structure, the same amount of molten resin as in the case of single flight is divided and transferred. At this time, since the volume between adjacent screw flights does not become excessively large, the amount of molten resin deposited there can be reduced. For this reason, while the fall of the contact area of a physical foaming agent and molten resin is suppressed, the osmosis | permeation time to the molten resin of a physical foaming agent is ensured. Thereby, favorable foam molding in which fine cells are formed inside the foam molded article can be realized, and deterioration of the foaming performance of the foam molded article can be suppressed.
In other words, in a manufacturing apparatus (manufacturing method) that pressurizes the starvation zone with a relatively low-pressure physical foaming agent, even if the apparatus is larger, that is, when the screw diameter is larger, the flight structure in the starvation zone is Due to the multi-strip flight structure, the same amount of molten resin as in the case of single flight is divided and transferred. At this time, since the volume between adjacent screw flights does not become excessively large, the amount of molten resin deposited there can be reduced. For this reason, while the fall of the contact area of a physical foaming agent and molten resin is suppressed, the osmosis | permeation time to the molten resin of a physical foaming agent is ensured. Thereby, it is possible to realize good foam molding without lowering the foaming performance of the molded body, and it is possible to stably form fine foam cells inside the molded body.

また、本発明の前記構成において、前記スクリュの前記多条フライト構造は、隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積が、5cm以上100cm以下となっていることを特徴とする。 Also, in the configuration of the present invention, the multi-strip flight structure of the screw, the volume per one revolution about the axis of the adjacent screw flights, characterized in that has a 5 cm 3 or more 100 cm 3 or less.

このような構成によれば、飢餓ゾーンにおいて隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積が5cm〜100cmとなっているため、飢餓ゾーンにおいて、飢餓状態を維持しつつ、溶融樹脂を下流に供給する能力が維持されるとともに、隣接するスクリュフライト間に堆積する樹脂量が過多となることによる物理発泡剤の浸透効率の低下が抑制される。これにより、成形体における発泡セルサイズの肥大化や破泡の発生等をより確実に抑えることができ、発泡状態が良好な成形体を得ることができる。 According to this structure, since the volume of the axis per one rotation between adjacent screw flights it has a 5 cm 3 100 cm 3 of the hunger zone, in hunger zones, while maintaining the starved, the molten resin While the ability to supply downstream is maintained, the fall of the penetration efficiency of the physical foaming agent by the excessive amount of resin depositing between adjacent screw flights is suppressed. Thereby, the enlargement of the foam cell size in a molded object, generation | occurrence | production of a bubble breakage, etc. can be suppressed more reliably, and a molded object with a favorable foaming state can be obtained.

また、本発明の上記構成において、前記可塑化ゾーンは、前記溶融樹脂の流動方向における前記飢餓ゾーンの上流側に位置し、前記溶融樹脂の流動抵抗を高める機構により圧縮された状態の前記溶融樹脂を保持する計量ゾーンを有し、前記計量ゾーンにおける隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積を容積Aとし、前記飢餓ゾーンにおける隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積に、前記飢餓ゾーンのスクリュフライトの数を乗じた容積を容積Bとすると、容積Aを容積Bで除した値は、0.1以上1.0以下となっていることを特徴とする。   Further, in the above-described configuration of the present invention, the plasticizing zone is located upstream of the starvation zone in the flow direction of the molten resin and is compressed by a mechanism that increases the flow resistance of the molten resin. The volume per axis around the adjacent screw flights in the measuring zone is defined as volume A, and the volume per axis around the adjacent screw flights in the starvation zone is When a volume obtained by multiplying the number of screw flights in the starvation zone is defined as a volume B, a value obtained by dividing the volume A by the volume B is 0.1 or more and 1.0 or less.

このような構成によれば、容積Aと容積Bとの比率A/Bが0.1〜1.0となっているため、飢餓ゾーンにおいて物理発泡剤が余剰となるのが抑制されるとともに、ベントアップ、すなわち飢餓ゾーンの導入口から溶融樹脂が膨出する現象の発生が抑制される。これにより、成形体における破泡の発生をより確実に抑え、発泡状態が良好な成形体を得ることができるとともに、成形体の生産性をより向上させることができる。   According to such a configuration, since the ratio A / B of the volume A and the volume B is 0.1 to 1.0, the physical foaming agent is suppressed from being excessive in the starvation zone, and It is possible to suppress the occurrence of vent-up, that is, the phenomenon that the molten resin swells from the inlet of the starvation zone. Thereby, generation | occurrence | production of the bubble breakage in a molded object can be suppressed more reliably, while a molded object with a favorable foaming state can be obtained, and the productivity of a molded object can be improved more.

本発明によれば、飢餓ゾーンにおいて溶融樹脂を常時一定圧力の物理発泡剤にて加圧して発泡成形を行う装置をより大型化した場合、すなわちスクリュ径をより大径とした場合でも、発泡成形体の内部に微細セルが形成される良好な発泡成形を実現でき、発泡成形体の発泡性能が低下するのを抑制できる。   According to the present invention, even when the apparatus for performing foam molding by pressurizing the molten resin with a constant pressure physical foaming agent in the starvation zone is made larger, that is, even when the screw diameter is larger, foam molding is performed. Good foam molding in which fine cells are formed inside the body can be realized, and deterioration of foaming performance of the foam molded body can be suppressed.

本発明の実施の形態に係る発泡成形体の製造装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the manufacturing apparatus of the foaming molding which concerns on embodiment of this invention. 同、発泡成形体の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of a foaming molding similarly. 同、スクリュ全体を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole screw same as the above. 同、スクリュの一部を示すものであり、スクリュの寸法を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a part of the screw and for explaining the dimensions of the screw. スクリュの一部を示すものであり、隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積について説明するための概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a part of a screw and explaining a volume per one rotation around an axis between adjacent screw flights. 本発明の実施の形態に係る発泡成形体の製造装置に用いられるスクリュの2条フライト構造部の一部を示す概略図である。It is the schematic which shows a part of 2 double flight structure part of the screw used for the manufacturing apparatus of the foaming molding which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る発泡成形体の製造装置の変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification of the manufacturing apparatus of the foaming molding which concerns on embodiment of this invention. 同、スクリュの3条フライト構造部の一部を示す概略図である。It is the schematic which shows a part of 3 thread flight structure part of a screw same as the above. 本発明の実施の形態に係る発泡成形体の製造装置を用いて行った評価の条件および結果を示す図である。It is a figure which shows the conditions and result of evaluation performed using the manufacturing apparatus of the foaming molding which concerns on embodiment of this invention. 成形機を示すものであって、課題を説明するための参考概略構成図である。It is a reference schematic block diagram for showing a molding machine and explaining a subject. 同、スクリュの一部を示す概略図である。It is the schematic which shows a part of screw similarly.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、図1に示す製造装置1を用いて発泡成形体を製造する。製造装置1は、主に、可塑化シリンダ(シリンダ)10と、シリンダ10の内部に、軸回りに回転自在かつ軸方向に進退自在に配置された可塑化スクリュ(スクリュ)20と、物理発泡剤をシリンダ10に供給するボンベ(物理発泡剤供給機構)50と、金型が設けられた型締めユニット(図示せず)と、シリンダ10および型締めユニットを動作制御するための制御装置(図示せず)とを備えている。
シリンダ10内において、可塑化溶融された溶融樹脂は、図1における右手から左手に向かって流動するようになっている。以下、シリンダ10の内部において、図1における右手を「上流」または「後方」とし、図1における左手を「下流」または「前方」とする。なお、本実施の形態では、製造装置1を射出成形装置(発泡射出成型機)とするが、製造装置1は例えば押出成形装置としてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, a foamed molded product is manufactured using the manufacturing apparatus 1 shown in FIG. The manufacturing apparatus 1 mainly includes a plasticizing cylinder (cylinder) 10, a plasticizing screw (screw) 20 disposed inside the cylinder 10 so as to be rotatable about an axis and movable back and forth in the axial direction, and a physical foaming agent A cylinder (physical foaming agent supply mechanism) 50 for supplying the cylinder 10 to the cylinder 10, a mold clamping unit (not shown) provided with a mold, and a control device (not shown) for controlling the operation of the cylinder 10 and the mold clamping unit. )).
In the cylinder 10, the plasticized and melted molten resin flows from the right hand to the left hand in FIG. Hereinafter, in the cylinder 10, the right hand in FIG. 1 is referred to as “upstream” or “rear”, and the left hand in FIG. 1 is referred to as “downstream” or “front”. In the present embodiment, the manufacturing apparatus 1 is an injection molding apparatus (foaming injection molding machine), but the manufacturing apparatus 1 may be, for example, an extrusion molding apparatus.

製造装置1では、シリンダ10内のスクリュ20の回転により、樹脂ペレットが可塑化溶融し、溶融樹脂がシリンダ10内の前方側に送られる。また、溶融樹脂がシリンダ10内の前方側に送られるとともに、スクリュ20が後方に移動して溶融樹脂の計量が行われる。また、スクリュ20は、射出時に前方に移動するようになっている。   In the manufacturing apparatus 1, the resin pellets are plasticized and melted by the rotation of the screw 20 in the cylinder 10, and the molten resin is sent to the front side in the cylinder 10. In addition, the molten resin is sent to the front side in the cylinder 10, and the screw 20 moves rearward to measure the molten resin. Further, the screw 20 moves forward at the time of injection.

シリンダ10は、上流側に設けられた可塑化ゾーン40と、下流側に設けられた飢餓ゾーン16とを有している。可塑化ゾーン40は、熱可塑性樹脂が可塑化溶融されて溶融樹脂となるゾーンである。飢餓ゾーン16は、溶融樹脂が飢餓状態となるゾーンである。「飢餓状態」とは、溶融樹脂が飢餓ゾーン16内に充満せずに未充満となる状態、または、溶融樹脂の密度が低下した状態をいう。よって、飢餓ゾーン16内には、溶融樹脂が占有する部分以外の空間が存在していてもよい。   The cylinder 10 has a plasticizing zone 40 provided on the upstream side and a starvation zone 16 provided on the downstream side. The plasticizing zone 40 is a zone in which a thermoplastic resin is plasticized and melted to become a molten resin. The starvation zone 16 is a zone where the molten resin is starved. The “starvation state” refers to a state in which the molten resin does not fill the starvation zone 16 and is not full, or a state in which the density of the molten resin is reduced. Accordingly, a space other than the portion occupied by the molten resin may exist in the starvation zone 16.

シリンダ10は、上流側から下流側に向かって順に、フィードゾーン12と、圧縮ゾーン13と、計量ゾーン14と、シールゾーン15と、飢餓ゾーン16と、再圧縮ゾーン17と、再計量ゾーン18とを有している。フィードゾーン12と、圧縮ゾーン13と、計量ゾーン14とは、可塑化ゾーン40を構成している。フィードゾーン12は、熱可塑性樹脂のペレットに余熱が与えられるゾーンである。圧縮ゾーン13は、熱可塑性樹脂が剪断混錬されて可塑化溶融され、溶融樹脂が圧縮されるゾーンである。計量ゾーン14は、圧縮された溶融樹脂の密度が一定に保持されるゾーンである。シールゾーン15は、下流への溶融樹脂の供給量が制限されるゾーンである。再圧縮ゾーン17は、溶融樹脂が再圧縮されるゾーンである。再計量ゾーン18は、溶融樹脂が計量されるゾーンである。
なお、図示は省略するが、シールゾーン15と飢餓ゾーン16との間に、溶融樹脂の移動速度を調整するゾーンや、溶融樹脂を混錬するフライト構造が設けられたゾーンをさらに設けてもよい。
The cylinder 10 includes a feed zone 12, a compression zone 13, a metering zone 14, a seal zone 15, a starvation zone 16, a recompression zone 17, and a remetering zone 18 in order from the upstream side to the downstream side. have. The feed zone 12, the compression zone 13 and the metering zone 14 constitute a plasticizing zone 40. The feed zone 12 is a zone where residual heat is applied to the pellets of the thermoplastic resin. The compression zone 13 is a zone in which the thermoplastic resin is shear kneaded and plasticized and melted, and the molten resin is compressed. The metering zone 14 is a zone where the density of the compressed molten resin is kept constant. The seal zone 15 is a zone where the supply amount of the molten resin downstream is limited. The recompression zone 17 is a zone where the molten resin is recompressed. The re-metering zone 18 is a zone where the molten resin is metered.
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, between the seal zone 15 and the starvation zone 16, you may provide further the zone which adjusts the moving speed of molten resin, and the zone where the flight structure which kneads molten resin was provided. .

シリンダ10には、飢餓ゾーン16に物理発泡剤を導入するための開口として導入口2が設けられている。この導入口2には、後述する圧力調整容器5が接続されている。圧力調整容器5には、ボンベ50が減圧弁51および圧力計52を介して、配管54により接続されている。ボンベ50は、圧力調整容器5を介してシリンダ10内に物理発泡剤を供給するようになっている。   The cylinder 10 is provided with an inlet 2 as an opening for introducing a physical foaming agent into the starvation zone 16. The inlet 2 is connected to a pressure regulating container 5 described later. A cylinder 50 is connected to the pressure regulating container 5 by a pipe 54 via a pressure reducing valve 51 and a pressure gauge 52. The cylinder 50 supplies a physical foaming agent into the cylinder 10 via the pressure regulating container 5.

図2に示すフローチャートを参照しながら、本実施の形態の発泡成形体の製造方法について説明する。
(1)熱可塑性樹脂を可塑化溶融する。
まず、シリンダ10の可塑化ゾーン40において、熱可塑性樹脂を可塑化溶融し、溶融樹脂とする(図2のステップS1)。熱可塑性樹脂としては、目的とする耐熱性や成形体の用途に応じて種々の樹脂を使用できる。具体的には、例えば、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリアミド、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、アモルファスポリオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ABS樹脂(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂)、ポリフェニレンスルファイド、ポリアミドイミド、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン等の熱可塑性樹脂、及びこれらの複合材料を用いることができる。特に結晶性樹脂が微細セルを形成しやすいので望ましい。これら熱可塑性樹脂は、単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。また、これらの熱可塑性樹脂にガラス繊維、タルク、カーボン繊維、セラミック等の各種無機フィラー、セルロースナノファイバー、セルロース、木粉等の有機フィラーを混練したものを用いることもできる。熱可塑性樹脂には、発泡核剤として機能する無機フィラー、有機フィラーや溶融張力を高める添加剤を混合することが好ましい。これらを混合することで、発泡セルを微細化することができる。また、熱可塑性樹脂は、必要に応じてその他の汎用の各種添加剤を含むものであってもよい。
With reference to the flowchart shown in FIG. 2, the manufacturing method of the foaming molding of this Embodiment is demonstrated.
(1) Plasticizing and melting a thermoplastic resin.
First, in the plasticizing zone 40 of the cylinder 10, the thermoplastic resin is plasticized and melted to obtain a molten resin (step S1 in FIG. 2). As the thermoplastic resin, various resins can be used depending on the intended heat resistance and use of the molded body. Specifically, for example, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyamide, polyethylene, polycarbonate, polybutylene terephthalate, amorphous polyolefin, polyetherimide, polyethylene terephthalate, polyether ether ketone, ABS resin (acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer resin) , Thermoplastic resins such as polyphenylene sulfide, polyamideimide, polylactic acid, polycaprolactone, and composite materials thereof can be used. In particular, a crystalline resin is desirable because it easily forms fine cells. These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more. Moreover, what knead | mixed various inorganic fillers, such as glass fiber, a talc, a carbon fiber, and ceramics, and organic fillers, such as a cellulose nanofiber, a cellulose, and a wood powder, can also be used for these thermoplastic resins. The thermoplastic resin is preferably mixed with an inorganic filler that functions as a foam nucleating agent, an organic filler, and an additive that increases the melt tension. By mixing these, the foamed cell can be miniaturized. Moreover, the thermoplastic resin may contain other general-purpose various additives as required.

スクリュ20が内設されたシリンダ10内において、熱可塑性樹脂の可塑化溶融が行われる。シリンダ10の外壁面にはバンドヒータ(図示せず)が配設されており、これによりシリンダ10が加熱され、さらにスクリュ20の回転による剪断発熱が加わり、熱可塑性樹脂が可塑化溶融するようになっている。   In the cylinder 10 in which the screw 20 is provided, the thermoplastic resin is plasticized and melted. A band heater (not shown) is disposed on the outer wall surface of the cylinder 10, so that the cylinder 10 is heated, and shear heat generated by the rotation of the screw 20 is further applied, so that the thermoplastic resin is plasticized and melted. It has become.

(2)飢餓ゾーンの圧力を保持する。
次に、一定圧力の物理発泡剤を圧力調整容器5に供給し、圧力調整容器5から飢餓ゾーン16に一定圧力の加圧流体を導入して、飢餓ゾーン16を前記一定圧力に保持する(図2のステップS2)。
(2) Maintain the pressure of the starvation zone.
Next, a physical foaming agent having a constant pressure is supplied to the pressure regulating container 5, and a pressurized fluid having a constant pressure is introduced from the pressure regulating container 5 to the starvation zone 16 to keep the starvation zone 16 at the constant pressure (FIG. 2 step S2).

物理発泡剤としては、加圧流体が用いられる。本実施の形態において「流体」とは、液体、気体、超臨界流体のいずれかを意味する。また、物理発泡剤は、コストや環境負荷の観点から、二酸化炭素、窒素等が好ましい。本実施の形態の物理発泡剤の圧力は比較的低圧であるため、例えば、窒素ボンベ、二酸化炭素ボンベ、空気ボンベ等の流体が貯蔵されたボンベ50から、減圧弁51により一定圧力に減圧して取り出した流体を用いることができる。この場合、昇圧装置が不要となるため、製造装置全体のコストを低減できる。なお、必要であれば所定の圧力まで昇圧した流体を物理発泡剤として用いてもよい。例えば、物理発泡剤として窒素を使用する場合、以下の方法で物理発泡剤を生成できる。まず、大気中の空気をコンプレッサーで圧縮しながら窒素分離膜を通して窒素を精製する。次に、精製した窒素をブースターポンプやシリンジポンプ等を用いて所定圧力まで昇圧し、物理発泡剤を生成する。   A pressurized fluid is used as the physical foaming agent. In the present embodiment, “fluid” means any of liquid, gas, and supercritical fluid. The physical foaming agent is preferably carbon dioxide, nitrogen or the like from the viewpoint of cost and environmental load. Since the pressure of the physical foaming agent of the present embodiment is relatively low, for example, the pressure is reduced to a constant pressure from the cylinder 50 storing a fluid such as a nitrogen cylinder, a carbon dioxide cylinder, and an air cylinder by the pressure reducing valve 51. The removed fluid can be used. In this case, since the booster is not necessary, the cost of the entire manufacturing apparatus can be reduced. If necessary, a fluid whose pressure has been increased to a predetermined pressure may be used as the physical foaming agent. For example, when nitrogen is used as the physical foaming agent, the physical foaming agent can be generated by the following method. First, nitrogen is purified through a nitrogen separation membrane while compressing atmospheric air with a compressor. Next, the purified nitrogen is pressurized to a predetermined pressure using a booster pump, a syringe pump or the like to generate a physical foaming agent.

飢餓ゾーン16に導入する物理発泡剤の圧力は一定であり、導入される物理発泡剤と同一の一定圧力に飢餓ゾーン16の圧力は保持される。この物理発泡剤の圧力は、0.5MPa〜12MPaが好ましく、1MPa〜10MPaがより好ましく、1MPa〜8MPaがさらにより好ましい。溶融樹脂の種類により最適な圧力は異なるが、物理発泡剤の圧力を1MPa以上とすることで、発泡させるのに必要な量の物理発泡剤を溶融樹脂内に浸透させることができ、12MPa以下とすることで、発泡成形体の耐熱性を向上させることができる。12MPaより大きい圧力(高圧)で製造すると、発泡成形体の発泡セル自体が高圧状態となっており、発泡成形体を高温にすると後膨れという現象が発生するため、発泡成形体の耐熱性が低下する。これに対し、12MPa以下の圧力(低圧)で発泡させると、そのような現象の発生は抑制され、発泡成形体の耐熱性が向上する。
なお、溶融樹脂を加圧する物理発泡剤の圧力が「一定である」とは、所定圧力に対する圧力の変動幅が、好ましくは±20%以内、より好ましくは±10%以内であることを意味する。飢餓ゾーン16の圧力は、例えば、シリンダ10の導入口2に対向する位置に設けられた圧力センサ(図示せず)により測定される。
The pressure of the physical foaming agent introduced into the starvation zone 16 is constant, and the pressure of the starvation zone 16 is maintained at the same constant pressure as the physical foaming agent introduced. The pressure of the physical foaming agent is preferably 0.5 MPa to 12 MPa, more preferably 1 MPa to 10 MPa, and even more preferably 1 MPa to 8 MPa. Although the optimum pressure differs depending on the type of the molten resin, by setting the pressure of the physical foaming agent to 1 MPa or more, an amount of the physical foaming agent necessary for foaming can be infiltrated into the molten resin, and the pressure is 12 MPa or less. By doing, the heat resistance of a foaming molding can be improved. If the pressure is higher than 12 MPa (high pressure), the foam cell itself is in a high pressure state, and if the foam molding is heated to a high temperature, the phenomenon of post-swelling occurs, which reduces the heat resistance of the foam molding. To do. On the other hand, when foaming is performed at a pressure of 12 MPa or less (low pressure), the occurrence of such a phenomenon is suppressed, and the heat resistance of the foamed molded product is improved.
The pressure of the physical foaming agent that pressurizes the molten resin is “constant” means that the fluctuation range of the pressure with respect to the predetermined pressure is preferably within ± 20%, more preferably within ± 10%. . The pressure in the starvation zone 16 is measured by, for example, a pressure sensor (not shown) provided at a position facing the inlet 2 of the cylinder 10.

ボンベ50から圧力調整容器5および導入口2を介して、飢餓ゾーン16へ物理発泡剤が供給される。物理発泡剤は、減圧弁51を用いて所定の圧力に減圧した後、昇圧装置等を経ることなく、導入口2から飢餓ゾーン16に導入される。本実施の形態では、シリンダ10に導入する物理発泡剤の導入量、導入時間等を制御しない。そのため、それらを制御する機構、例えば、逆止弁や電磁弁等を用いた駆動弁は不要であり、導入口2は、駆動弁を有さず、常に開放されている。本実施の形態では、ボンベ50から供給される物理発泡剤により、減圧弁51から圧力調整容器5を経て、シリンダ10内の飢餓ゾーン16まで、一定の物理発泡剤の圧力に保持されている。   A physical foaming agent is supplied from the cylinder 50 to the starvation zone 16 through the pressure regulating container 5 and the inlet 2. The physical foaming agent is reduced to a predetermined pressure using the pressure reducing valve 51 and then introduced into the starvation zone 16 from the inlet 2 without passing through a pressure increasing device or the like. In the present embodiment, the introduction amount and introduction time of the physical foaming agent introduced into the cylinder 10 are not controlled. Therefore, a mechanism for controlling them, for example, a drive valve using a check valve, a solenoid valve or the like is unnecessary, and the introduction port 2 does not have a drive valve and is always open. In the present embodiment, the physical foaming agent supplied from the cylinder 50 is maintained at a constant physical foaming agent pressure from the pressure reducing valve 51 through the pressure regulating container 5 to the starvation zone 16 in the cylinder 10.

また、物理発泡剤の導入口2は、従来の製造装置の物理発泡剤の導入口と比較して内径が大きい。このため、比較的低圧の物理発泡剤であっても、シリンダ10内に効率良く導入されるようになっている。また、溶融樹脂の一部が導入口2に接触して固化した場合であっても、内径が大きいため、完全に塞がることなく導入口として機能する。例えば、シリンダ10の内径が大きい場合、すなわち、シリンダ10の外径が大きい場合に、導入口2の内径を大きくしやすい。一方、導入口2の内径が大き過ぎる場合、溶融樹脂の滞留が発生して成形不良の原因となり、また、導入口2に接続する圧力調整容器5が大型化して装置全体のコストが上昇してしまう。具体的には、導入口2の内径は、シリンダ10の内径の20%〜100%が好ましく、30%〜80%がより好ましい。または、導入口2の内径は、シリンダ10の内径に依存せず、3mm〜150mmが好ましく、5mm〜100mmがより好ましい。なお、これら内径は、導入口2が長穴もしくは楕円穴の場合、短径側の直径を指す。   Further, the physical foaming agent introduction port 2 has a larger inner diameter than the physical foaming agent introduction port of the conventional manufacturing apparatus. For this reason, even a relatively low-pressure physical foaming agent is efficiently introduced into the cylinder 10. Further, even when a part of the molten resin comes into contact with the inlet 2 and solidifies, it functions as an inlet without being completely blocked because the inner diameter is large. For example, when the inner diameter of the cylinder 10 is large, that is, when the outer diameter of the cylinder 10 is large, the inner diameter of the introduction port 2 can be easily increased. On the other hand, if the inner diameter of the introduction port 2 is too large, the molten resin may stay and cause molding defects, and the pressure control container 5 connected to the introduction port 2 may be enlarged to increase the cost of the entire apparatus. End up. Specifically, the inner diameter of the introduction port 2 is preferably 20% to 100% of the inner diameter of the cylinder 10, and more preferably 30% to 80%. Alternatively, the inner diameter of the introduction port 2 does not depend on the inner diameter of the cylinder 10 and is preferably 3 mm to 150 mm, more preferably 5 mm to 100 mm. In addition, these internal diameters point out the diameter of a short diameter side, when the inlet 2 is a long hole or an elliptical hole.

次に、導入口2に接続する圧力調整容器5(導入速度調整容器)について説明する。圧力調整容器5は、物理発泡剤の圧力と、シリンダ10内の飢餓ゾーン16の圧力とを同一の一定圧力とし、飢餓ゾーン16を前記一定圧力に保持する機能を担っている。例えば、飢餓ゾーン16において物理発泡剤が大量に消費された場合に、物理発泡剤の供給が間に合わず、飢餓ゾーン16の圧力が急減するおそれがあるが、圧力調整容器5により物理発泡剤を安定的に供給することが可能となり、飢餓ゾーン16の圧力変動を抑制することができる。また、圧力調整容器5は、一定以上の容積を有するように形成され、シリンダ10へ導入される物理発泡剤の流速を緩やかにし、圧力調整容器5内に物理発泡剤が滞留する時間が確保されている。圧力調整容器5は、周囲に配置されたバンドヒーター(図示せず)により加熱されたシリンダ10に直接接続されており、シリンダ10の熱は圧力調整容器5にも伝導するようになっている。これにより、圧力調整容器5内部の物理発泡剤は加温され、物理発泡剤と溶融樹脂との温度差が小さくなり、物理発泡剤が接触する溶融樹脂の温度を極度に低下させることが抑制され、物理発泡剤の溶融樹脂への溶解量(浸透量)が安定するようになっている。すなわち、圧力調整容器5は、物理発泡剤の加温機能を有するバッファー容器として機能するようになっている。一方で、圧力調整容器5は、その容積が大き過ぎる場合、装置全体のコストが上昇する。圧力調整容器5の容積は、飢餓ゾーン16に存在する溶融樹脂の量にも依存するが、5mL〜20Lが好ましく、10mL〜2Lがより好ましく、10mL〜1Lがさらにより好ましい。圧力調整容器5の容積をこの範囲とすることで、コストを考慮しながら物理発泡剤が滞留する時間を確保できる。また、圧力調整容器5は、導入口2に接続し、その内径が一定となっている筒状の第1ストレート部5aと、第1ストレート部5aに隣接して設けられ、導入口2から離れるに従って、その内径が大きくなるテーパー部5bと、テーパー部5bに隣接して設けられ、その内径が一定となっている筒状の第2ストレート部5cとを有している。圧力調整容器5では、内径が小さい第1ストレート部5aと、内径が大きい第2ストレート部5cとが、それぞれの中心軸が同一直線上となるように設けられ、第1ストレート部5aと第2ストレート部5cとがテーパー部5bにより結合されている。圧力調整容器5の内径の最大値(すなわち第2ストレート部5cの内径)は、導入口2の内径より大きくなっている。このため、溶融樹脂が圧力調整容器5の内部に侵入した場合であっても、物理発泡剤の流通路が確保されやすい。すなわち、物理発泡剤の導入路が、固化した溶融樹脂によって塞がれるのを抑制できる。また、圧力調整容器5の下部に、より多量の物理発泡剤が滞留しやすくなる。圧力調整容器5の下部にはシリンダ10からの熱が伝わるため、より多量の物理発泡剤が効率的に加温されるようになる。これにより、物理発泡剤の溶融樹脂への溶解量(浸透量)がより安定する。   Next, the pressure adjustment container 5 (introduction speed adjustment container) connected to the introduction port 2 will be described. The pressure adjusting container 5 has a function of keeping the pressure of the physical foaming agent and the pressure of the starvation zone 16 in the cylinder 10 at the same constant pressure and maintaining the starvation zone 16 at the constant pressure. For example, when a large amount of the physical foaming agent is consumed in the starvation zone 16, the supply of the physical foaming agent may not be in time, and the pressure in the starvation zone 16 may drop rapidly. Therefore, the pressure fluctuation in the starvation zone 16 can be suppressed. Further, the pressure regulating container 5 is formed so as to have a certain volume or more, and the flow rate of the physical foaming agent introduced into the cylinder 10 is made slow so that a time for the physical foaming agent to stay in the pressure regulating container 5 is secured. ing. The pressure regulating container 5 is directly connected to the cylinder 10 heated by a band heater (not shown) disposed around the pressure regulating container 5, and the heat of the cylinder 10 is also conducted to the pressure regulating container 5. Thereby, the physical foaming agent inside the pressure regulating container 5 is heated, the temperature difference between the physical foaming agent and the molten resin is reduced, and it is suppressed that the temperature of the molten resin with which the physical foaming agent contacts is extremely lowered. The dissolved amount (penetration amount) of the physical foaming agent in the molten resin is stabilized. That is, the pressure adjusting container 5 functions as a buffer container having a function of heating the physical foaming agent. On the other hand, if the volume of the pressure regulating container 5 is too large, the cost of the entire apparatus increases. Although the volume of the pressure regulation container 5 is dependent also on the quantity of the molten resin which exists in the starvation zone 16, 5 mL-20L are preferable, 10 mL-2L are more preferable, 10 mL-1L are still more preferable. By setting the volume of the pressure regulating container 5 within this range, it is possible to secure the time for the physical foaming agent to stay while considering the cost. The pressure regulating container 5 is connected to the introduction port 2 and is provided adjacent to the cylindrical first straight portion 5a having a constant inner diameter and the first straight portion 5a, and is separated from the introduction port 2. Accordingly, there are a tapered portion 5b whose inner diameter is increased and a cylindrical second straight portion 5c which is provided adjacent to the tapered portion 5b and has a constant inner diameter. In the pressure regulating container 5, the first straight portion 5a having a small inner diameter and the second straight portion 5c having a large inner diameter are provided so that the central axes thereof are on the same straight line, and the first straight portion 5a and the second straight portion 5c. The straight portion 5c is coupled to the tapered portion 5b. The maximum inner diameter of the pressure regulating container 5 (that is, the inner diameter of the second straight portion 5 c) is larger than the inner diameter of the introduction port 2. For this reason, even when the molten resin enters the inside of the pressure regulating container 5, the flow path of the physical foaming agent is easily secured. That is, it is possible to suppress the physical foaming agent introduction path from being blocked by the solidified molten resin. In addition, a larger amount of physical foaming agent tends to stay in the lower part of the pressure regulating container 5. Since heat from the cylinder 10 is transmitted to the lower part of the pressure regulating container 5, a larger amount of the physical foaming agent is efficiently heated. Thereby, the dissolution amount (penetration amount) of the physical foaming agent into the molten resin is further stabilized.

また、物理発泡剤は溶融樹脂に接触して浸透することにより、シリンダ10内で消費されるようになっている。飢餓ゾーン16の圧力を一定に保持するために、消費された分の物理発泡剤が圧力調整容器5から飢餓ゾーン16へ導入されることとなる。圧力調整容器5の容積が小さ過ぎる場合、物理発泡剤の置換頻度が高くなるため、物理発泡剤の温度が不安定となり、その結果、物理発泡剤の供給が不安定になる虞がある。このため、圧力調整容器5は、1〜10分間に可塑化シリンダにおいて消費される量の物理発泡剤が滞留できる容積を有していることが好ましい。また、例えば、圧力調整容器5の容積は、圧力調整容器5が接続される飢餓ゾーン16の容積の0.1倍〜5倍が好ましく、0.5倍〜2倍がより好ましい。本実施の形態では、飢餓ゾーン16の容積とは、溶融樹脂を含まない空のシリンダ10において、スクリュ20の軸の直径およびスクリュフライトの深さが一定となっている部分(後述する深溝部20D)が位置している領域の容積をいう。なお、圧力調整容器5は、シリンダ10と別個体の容器としても、シリンダ10と一体に形成し、シリンダ10の一部を構成するものとしてもよい。   Further, the physical foaming agent is consumed in the cylinder 10 by penetrating into the molten resin. In order to keep the pressure in the starvation zone 16 constant, the consumed physical foaming agent is introduced from the pressure regulating container 5 to the starvation zone 16. When the volume of the pressure regulating container 5 is too small, the replacement frequency of the physical foaming agent becomes high, so that the temperature of the physical foaming agent becomes unstable, and as a result, the supply of the physical foaming agent may become unstable. For this reason, it is preferable that the pressure regulating container 5 has a volume capable of retaining the physical foaming agent in an amount consumed in the plasticizing cylinder in 1 to 10 minutes. In addition, for example, the volume of the pressure regulating container 5 is preferably 0.1 to 5 times, more preferably 0.5 to 2 times the volume of the starvation zone 16 to which the pressure regulating container 5 is connected. In the present embodiment, the volume of the starvation zone 16 refers to a portion where the shaft diameter of the screw 20 and the depth of the screw flight are constant in an empty cylinder 10 that does not contain molten resin (a deep groove portion 20D described later). ) Refers to the volume of the region in which it is located. The pressure adjustment container 5 may be a container separate from the cylinder 10 or may be formed integrally with the cylinder 10 and constitute a part of the cylinder 10.

(3)溶融樹脂を飢餓状態とする。
次に、溶融樹脂を飢餓ゾーン16に流動させ、飢餓ゾーン16において溶融樹脂を飢餓状態とする(図2のステップS3)。本実施の形態では、溶融樹脂が圧縮されて圧力が高まる圧縮ゾーン13を、飢餓ゾーン16の上流に設けることにより、飢餓ゾーン16において溶融樹脂を飢餓状態としている。飢餓状態は、飢餓ゾーン16の上流から飢餓ゾーン16への溶融樹脂の送り量と、飢餓ゾーン16からその下流への溶融樹脂の送り量とのバランスにより決定される。飢餓ゾーン16は、前者の方が少ないと飢餓状態となる。
(3) The molten resin is starved.
Next, the molten resin is caused to flow into the starvation zone 16, and the molten resin is starved in the starvation zone 16 (step S3 in FIG. 2). In the present embodiment, the molten resin is in a starved state in the starvation zone 16 by providing the compression zone 13 in which the molten resin is compressed and pressure is increased upstream of the starvation zone 16. The starvation state is determined by the balance between the amount of molten resin fed from the upstream of the starvation zone 16 to the starvation zone 16 and the amount of molten resin fed from the starvation zone 16 to the downstream thereof. The hunger zone 16 is starved when the former is less.

スクリュ20は、可塑化溶融状態の低密度の樹脂を飢餓ゾーン16において常時一定圧力の物理発泡剤にて加圧する製造装置1に用いられるスクリュである。図3に示すように、スクリュ20は、上流側に位置する第1移行部(第1溝深さ移行部)20Aと、第1移行部20Aの下流側に隣接する第1浅溝部20Bと、第1浅溝部20Bの下流側に隣接するシール部20Cと、シール部20Cの下流側に隣接する深溝部20Dと、深溝部20Dの下流側に隣接する第2移行部(第2溝深さ移行部)20Eと、第2移行部20Eの下流側に隣接する第2浅溝部20Fとを有している。第1移行部20Aは、圧縮ゾーン13に位置している。第1浅溝部20Bは、計量ゾーン14に位置している。シール部20Cは、シールゾーン15に位置している。深溝部20Dは、飢餓ゾーン16に位置している。第2移行部20Eは、再圧縮ゾーン17に位置している。第2浅溝部20Fは、再計量ゾーン18に位置している。   The screw 20 is a screw used in the manufacturing apparatus 1 that constantly pressurizes a low-density resin in a plasticized molten state with a physical foaming agent having a constant pressure in the starvation zone 16. As shown in FIG. 3, the screw 20 includes a first transition part (first groove depth transition part) 20A located on the upstream side, a first shallow groove part 20B adjacent to the downstream side of the first transition part 20A, The seal part 20C adjacent to the downstream side of the first shallow groove part 20B, the deep groove part 20D adjacent to the downstream side of the seal part 20C, and the second transition part (second groove depth transition) adjacent to the downstream side of the deep groove part 20D Part) 20E and a second shallow groove part 20F adjacent to the downstream side of the second transition part 20E. The first transition part 20 </ b> A is located in the compression zone 13. The first shallow groove portion 20B is located in the measurement zone 14. The seal portion 20 </ b> C is located in the seal zone 15. The deep groove portion 20 </ b> D is located in the starvation zone 16. The second transition unit 20E is located in the recompression zone 17. The second shallow groove portion 20F is located in the reweighing zone 18.

ここで、図4に示すように、スクリュ20において、スクリュ径をD、スクリュ軸の直径をd(スクリュ20における溝部の直径d)、スクリュフライトの深さ(フライト深さ)をh、スクリュピッチ(隣接するスクリュフライトの間隔)Pとする。フライト深さhは、h=(D−d)/2で表される。なお、Dをスクリュ外径といい、dをスクリュ内径ということもできる。   Here, as shown in FIG. 4, in the screw 20, the screw diameter is D, the screw shaft diameter is d (groove diameter d in the screw 20), the screw flight depth (flight depth) is h, and the screw pitch. (Interval between adjacent screw flights) P. The flight depth h is represented by h = (D−d) / 2. D can also be referred to as a screw outer diameter, and d can also be referred to as a screw inner diameter.

図3に戻り説明する。スクリュ20における可塑化ゾーン40、再圧縮ゾーン17および再計量ゾーン18に対応する部分は、シングルフライト構造、すなわち、スクリュ20の外周面に1つのスクリュフライト7が形成された構造となっている。
第1移行部20Aは、上流側から下流側に向かって、スクリュ軸の直径dが徐々に大きくなり、フライト深さhが段階的に小さくなるように形成されている。この第1移行部20Aは、上流側のフィードゾーン12に位置する部分と比較して、スクリュ軸の直径dが大きくなっており、フライト深さhが小さくなっている。第1移行部20Aは、隣接するスクリュフライト7間の溝が上流側から下流側に向かって段階的に浅くなるように形成されているということもできる。なお、第2移行部20Eは、第1移行部20Aと略同様であるため、重複する説明を省略する。
Returning to FIG. The portions corresponding to the plasticizing zone 40, the recompression zone 17 and the reweighing zone 18 in the screw 20 have a single flight structure, that is, a structure in which one screw flight 7 is formed on the outer peripheral surface of the screw 20.
The first transition portion 20A is formed such that the diameter d of the screw shaft gradually increases and the flight depth h decreases stepwise from the upstream side toward the downstream side. In the first transition portion 20A, the diameter d of the screw shaft is larger and the flight depth h is smaller than the portion located in the upstream feed zone 12. It can also be said that the first transition portion 20A is formed such that the groove between the adjacent screw flights 7 becomes shallower in steps from the upstream side to the downstream side. In addition, since the 2nd transfer part 20E is substantially the same as the 1st transfer part 20A, the overlapping description is abbreviate | omitted.

第1浅溝部20Bは、第1移行部20Aにおける大径部分(第1移行部20Aにおける最も下流側の部分)と、スクリュ軸の直径dおよびフライト深さhが略同一となっている。第1浅溝部20Bは、隣接するスクリュフライト7間の溝が浅くなるように形成されているということもできる。なお、第2浅溝部20Fは、第1浅溝部20Bと略同様であるため、重複する説明を省略する。   The first shallow groove portion 20B has a large diameter portion in the first transition portion 20A (a most downstream portion in the first transition portion 20A), a screw shaft diameter d and a flight depth h that are substantially the same. It can also be said that the first shallow groove portion 20B is formed so that the groove between the adjacent screw flights 7 becomes shallow. In addition, since the 2nd shallow groove part 20F is substantially the same as the 1st shallow groove part 20B, the overlapping description is abbreviate | omitted.

スクリュ20におけるシールゾーン15に対応する部分には、スクリュフライトが形成されていない。シール部20Cは、第1浅溝部20Bと略同一のスクリュ軸の直径dを有し、スクリュフライトの代わりにスクリュ軸に浅い溝が複数形成されている。第1浅溝部20Bおよびシール部20Cは、スクリュ軸の直径が大きくなっており、シリンダ10の内壁とスクリュ20とのクリアランスが縮小するため、下流に送られる樹脂の供給量が低減される。これにより、溶融樹脂の流動抵抗が大きくなる。本実施の形態において、第1浅溝部20Bおよびシール部20Cは、溶融樹脂の流動抵抗を高める機構である。なお、シール部20Cは、物理発泡剤の逆流、すなわち、シール部20Cの下流側から上流側への物理発泡剤の移動を抑制する効果も奏する。なお、シール部20Cは、スクリュフライトの代わりに、スクリュ20とは別部材の(複数の溝が設けられた)リングが設けられた構造としてもよい。   A screw flight is not formed at a portion corresponding to the seal zone 15 in the screw 20. The seal portion 20C has a screw shaft diameter d substantially the same as the first shallow groove portion 20B, and a plurality of shallow grooves are formed on the screw shaft instead of the screw flight. In the first shallow groove portion 20B and the seal portion 20C, the diameter of the screw shaft is large, and the clearance between the inner wall of the cylinder 10 and the screw 20 is reduced, so that the amount of resin supplied downstream is reduced. This increases the flow resistance of the molten resin. In the present embodiment, the first shallow groove portion 20B and the seal portion 20C are mechanisms that increase the flow resistance of the molten resin. The seal portion 20C also has an effect of suppressing the backflow of the physical foaming agent, that is, the movement of the physical foaming agent from the downstream side to the upstream side of the seal portion 20C. Note that the seal portion 20C may have a structure in which a ring (provided with a plurality of grooves) separate from the screw 20 is provided instead of the screw flight.

スクリュ20の軸の直径dを大きくした場合や、スクリュ20とは別部材のリングを設けた場合、シリンダ10の内周面とスクリュ20とのクリアランスが縮小し、下流に送られる樹脂の供給量が低減される。これにより、溶融樹脂の流動抵抗が大きくなる。本実施の形態において、少なくとも第1移行部20Aは、溶融樹脂の流動抵抗を高める機構となっている。第1移行部20A、第1浅溝部20Bおよびシール部20Cの存在により、上流側から飢餓ゾーン16に供給される樹脂流量が低下し、上流側で溶融樹脂が圧縮されて圧力が高まり、下流側の飢餓ゾーン16では溶融樹脂が未充満(すなわち飢餓状態)となる。   When the shaft diameter d of the screw 20 is increased, or when a ring that is a separate member from the screw 20 is provided, the clearance between the inner peripheral surface of the cylinder 10 and the screw 20 is reduced, and the supply amount of resin sent downstream Is reduced. This increases the flow resistance of the molten resin. In the present embodiment, at least the first transition portion 20A has a mechanism for increasing the flow resistance of the molten resin. Due to the presence of the first transition portion 20A, the first shallow groove portion 20B, and the seal portion 20C, the flow rate of the resin supplied to the starvation zone 16 from the upstream side decreases, the molten resin is compressed on the upstream side, the pressure increases, and the downstream side In the starvation zone 16, the molten resin is not filled (that is, starved).

なお、溶融樹脂の流動抵抗を高める機構は、上流側から飢餓ゾーン16へ供給される樹脂流量を制限するために一時的に溶融樹脂が通過する流路面積を縮小させる機構であれば、特に制限されない。なお、流動抵抗を高める機構としては、スクリュフライトが他の部分とは逆向きに設けられた構造や、スクリュ上に設けられたラビリンス構造等が挙げられる。   Note that the mechanism for increasing the flow resistance of the molten resin is not particularly limited as long as it is a mechanism that temporarily reduces the flow area through which the molten resin passes in order to limit the flow rate of the resin supplied from the upstream side to the starvation zone 16. Not. In addition, as a mechanism which raises flow resistance, the structure where the screw flight was provided in the opposite direction to the other part, the labyrinth structure provided on the screw, etc. are mentioned.

また、溶融樹脂の流動抵抗を高める機構は、スクリュとは別部材のリング等としてスクリュに設けてもよいし、スクリュの構造の一部としてスクリュと一体に設けてもよい。溶融樹脂の流動抵抗を高める機構は、スクリュとは別部材のリング等として設けると、リングを変更することにより溶融樹脂の流路であるクリアランスの大きさを変更できるので、容易に溶融樹脂の流動抵抗の大きさを変更できるという利点がある。   The mechanism for increasing the flow resistance of the molten resin may be provided in the screw as a ring or the like that is a separate member from the screw, or may be provided integrally with the screw as part of the screw structure. If the mechanism that increases the flow resistance of the molten resin is provided as a ring that is a separate member from the screw, the size of the clearance, which is the flow path of the molten resin, can be changed by changing the ring. There is an advantage that the magnitude of the resistance can be changed.

スクリュ20における深溝部20D(飢餓ゾーン16に対応する部分)は、溶融樹脂の飢餓状態を促進するために、上流側の可塑化ゾーン40に位置する部分と比較して、スクリュ軸の直径dが小さくなっており、フライト深さhが大きくなっている。深溝部20Dは、後述する2条フライト構造となっており、隣接するスクリュフライト21,22の間の溝が深くなるように形成されているということもできる。   The deep groove portion 20D (the portion corresponding to the starvation zone 16) in the screw 20 has a screw shaft diameter d larger than that of the portion located in the upstream plasticization zone 40 in order to promote the starvation state of the molten resin. It is smaller and the flight depth h is larger. The deep groove portion 20D has a two-flight flight structure, which will be described later, and it can also be said that the groove between the adjacent screw flights 21, 22 is formed deep.

深溝部20Dは、第1移行部20Aおよび第1浅溝部20Bと比較して、飢餓ゾーン16全体に亘って、飢餓ゾーン16に位置する部分のスクリュ軸の直径dが小さく、かつフライト深さhが大きい構造を有していることが好ましい。さらに、深溝部20Dは、飢餓ゾーン16全体に亘って、スクリュ20の軸の直径dおよびフライト深さhが、略一定であることが好ましい。これにより、飢餓ゾーン16における圧力を略一定に保持し、溶融樹脂の飢餓状態を安定させることができる。本実施の形態では、飢餓ゾーン16に対応する深溝部20Dは、スクリュ20の軸の直径dおよびフライト深hが一定となっている。   Compared with the first transition portion 20A and the first shallow groove portion 20B, the deep groove portion 20D has a small diameter d of the screw shaft at the portion located in the starvation zone 16 over the entire starvation zone 16, and a flight depth h. It is preferable to have a large structure. Further, in the deep groove portion 20D, it is preferable that the shaft diameter d and the flight depth h of the screw 20 are substantially constant over the entire starvation zone 16. Thereby, the pressure in the starvation zone 16 can be kept substantially constant, and the starvation state of the molten resin can be stabilized. In the present embodiment, the deep groove 20D corresponding to the starvation zone 16 has a constant shaft diameter d and a flight depth h of the screw 20.

ここで、スクリュが1回転することに伴い移動する溶融樹脂の最大量について、図5を用いて説明する。図5は、スクリュ20のうち、計量ゾーン14に対応する一部の部分と、シールゾーン15に対応する部分と、飢餓ゾーン16に対応する一部の部分とを示す図である。なお、図5では、説明のため、飢餓ゾーン16に対応する部分を、多条フライトではなくシングルフライトとしている。
計量ゾーン14において、スクリュが1回転することに伴い下流側に移動する(送り出される)溶融樹脂の最大量は、隣接するスクリュフライト7間の軸回り1周あたりの容積となる。(これを容積Aとする。)また、飢餓ゾーン16において、スクリュが1回転することに伴い下流側に移動する(送り出される)溶融樹脂の最大量は、隣接するスクリュフライト21間の軸回り1周あたりの容積となる。(これを容積Bとする。)
Here, the maximum amount of the molten resin that moves as the screw rotates once will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a view showing a part of the screw 20 corresponding to the measuring zone 14, a part corresponding to the seal zone 15, and a part corresponding to the starvation zone 16. In FIG. 5, for the sake of explanation, the part corresponding to the hunger zone 16 is not a multi-flight flight but a single flight.
In the measuring zone 14, the maximum amount of molten resin that moves (sends out) downstream with one rotation of the screw is the volume per one circumference around the axis between adjacent screw flights 7. (This is referred to as volume A.) In the starvation zone 16, the maximum amount of molten resin that moves (sent out) downstream with one rotation of the screw is 1 around the axis between adjacent screw flights 21. It is the volume per circumference. (This is referred to as volume B.)

(多条フライト構造)
図3に戻り説明する。本実施の形態では、深溝部20D(飢餓ゾーン16に対応する部分)は、多条フライト構造となっている。図3では、多条フライト構造の一例として2条フライト構造(ダブルフライト構造)としている。深溝部20Dは、その外周面に形成された第1スクリュフライト21と、第2スクリュフライト22とを備えている。多条フライト構造によれば、溶融樹脂を複数のフライトに分配して移送することができる。また、多重フライト構造とすることで、シングルフライトとした場合と同一量の溶融樹脂を、複数に分割して移送することができる。これにより、製造装置1をより大型化し、スクリュ径Dをより大径とした場合でも、隣接するスクリュフライト間の容積を過度に増大させることなく、溶融樹脂を下流に送ることができる。また、多条フライト構造によれば、スクリュ径Dをより大径とした場合でも、隣接するフライト間の容積が増大するのを抑えることができる。このため、隣接するフライト間に堆積する溶融樹脂の量を低減でき、飢餓状態を安定させることができる。これにより、物理発泡剤と溶融樹脂との接触面積の低下が抑制され(物理発泡剤と溶融樹脂との接触面積を増やすことができ)、物理発泡剤の溶融樹脂への浸透時間が確保されるため、飢餓ゾーン16における物理発泡剤の浸透性を高めることができる。
(Multiple flight structure)
Returning to FIG. In the present embodiment, the deep groove portion 20D (portion corresponding to the starvation zone 16) has a multi-strip flight structure. In FIG. 3, a two-flight flight structure (double flight structure) is used as an example of a multi-flight flight structure. The deep groove portion 20 </ b> D includes a first screw flight 21 and a second screw flight 22 formed on the outer peripheral surface thereof. According to the multi-strip flight structure, the molten resin can be distributed and transferred to a plurality of flights. Moreover, by setting it as a multiple flight structure, the same amount of molten resin as the case of single flight can be divided | segmented into several and transferred. Thereby, even when the manufacturing apparatus 1 is made larger and the screw diameter D is made larger, the molten resin can be sent downstream without excessively increasing the volume between adjacent screw flights. Moreover, according to the multi-strip flight structure, even when the screw diameter D is made larger, it is possible to suppress an increase in the volume between adjacent flights. For this reason, the quantity of the molten resin deposited between adjacent flights can be reduced, and the starvation state can be stabilized. As a result, a decrease in the contact area between the physical foaming agent and the molten resin is suppressed (the contact area between the physical foaming agent and the molten resin can be increased), and the penetration time of the physical foaming agent into the molten resin is ensured. Therefore, the permeability of the physical foaming agent in the starvation zone 16 can be increased.

図6は、2条フライトの一部を拡大した図である。溶融樹脂が移送される経路には、第1スクリュフライト21により移送される経路と、第2スクリュフライト22により移送される経路との2経路がある。ここで「隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積」を容積Cとする。容積Cは、第1スクリュフライト21と第2スクリュフライト22との間の軸回り1周あたりの容積となる。図6では、1箇所の容積Cを斜線部としている。このとき、飢餓ゾーン16において、スクリュが1回転することに伴い下流側に移動する溶融樹脂の最大量、すなわち図5で示した容積Bは、容積Cに、スクリュフライトの数「2」を乗じたものとなる。   FIG. 6 is an enlarged view of a part of the double flight. The route through which the molten resin is transferred includes two routes: a route transferred by the first screw flight 21 and a route transferred by the second screw flight 22. Here, “volume per one axis circumference between adjacent screw flights” is defined as volume C. The volume C is a volume per one circumference around the axis between the first screw flight 21 and the second screw flight 22. In FIG. 6, the volume C at one location is a hatched portion. At this time, in the starvation zone 16, the maximum amount of the molten resin that moves downstream as the screw makes one rotation, that is, the volume B shown in FIG. 5, is obtained by multiplying the volume C by the number of screw flights “2”. It will be.

ここで、多条フライト構造の別の例として、深溝部20D(飢餓ゾーン16に対応する部分)を3条フライトとした場合について説明する。図7は、深溝部20Dが3条フライトとなっているスクリュ20を備えた製造装置1の全体図であり、図8は、3条フライトの一部を拡大した図である。深溝部20Dには、第1スクリュフライト21と、第2スクリュフライト22と、第3スクリュフライト23とが設けられている。この場合、溶融樹脂が移送される経路には、第1スクリュフライト21により移送される経路と、第2スクリュフライト22により移送される経路と、第3スクリュフライト23により移送される経路との3経路がある。この場合、隣接するスクリュフライト間の軸回り1周当たりの容積Cは、第1スクリュフライト21と第2スクリュフライト22との間の軸回り1周あたりの容積と、第2スクリュフライト22と第3スクリュフライト23との間の軸回り1周あたりの容積と、第3スクリュフライトと第1スクリュフライトとの間の軸回り1周あたりの容積とがある。図8では、1箇所の容積Cを斜線部としている。このとき、飢餓ゾーン16において、スクリュが1回転することに伴い下流側に移動する溶融樹脂の最大量、すなわち図5で示した容積Bは、容積Cに、スクリュフライトの数「3」を乗じたものとなる。一般化すると、容積Bは、n条フライト(nは2以上の整数)の場合、容積C×nとなる。   Here, as another example of the multi-strip flight structure, a case where the deep groove 20D (part corresponding to the starvation zone 16) is a 3-strip flight will be described. FIG. 7 is an overall view of the manufacturing apparatus 1 including the screw 20 in which the deep groove portion 20D is a triple flight, and FIG. 8 is an enlarged view of a part of the triple flight. The deep groove portion 20 </ b> D is provided with a first screw flight 21, a second screw flight 22, and a third screw flight 23. In this case, there are three routes for the molten resin to be transferred: a route transferred by the first screw flight 21, a route transferred by the second screw flight 22, and a route transferred by the third screw flight 23. There is a route. In this case, the volume C per circumference around the axis between adjacent screw flights is equal to the volume per circumference around the axis between the first screw flight 21 and the second screw flight 22, and the second screw flight 22 and the second. There is a volume per axis around the axis between the 3 screw flights 23 and a volume per axis around the axis between the third screw flights and the first screw flights. In FIG. 8, the volume C at one location is a hatched portion. At this time, in the starvation zone 16, the maximum amount of molten resin that moves downstream as the screw makes one rotation, that is, the volume B shown in FIG. 5, is obtained by multiplying the volume C by the number of screw flights “3”. It will be. When generalized, the volume B is a volume C × n in the case of n-flight flights (n is an integer of 2 or more).

本実施の形態では、多条フライト構造における隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積Cは、5cm以上100cm以下となっている。容積Cは、スクリュ径Dにより最適値が異なるが、少なくとも5cm以上であることが好ましい。容積Cが5cm未満である場合、飢餓ゾーン16において飢餓状態を維持すること、および飢餓ゾーン16において溶融樹脂を下流に送る供給能力を維持すること、の両方を成立させることが困難となるためである。また、容積Cは100cm以下であることが好ましい。容積Cが100cmより大きい場合、隣接するスクリュフライト間に堆積する樹脂量が過多となり、飢餓ゾーン16での物理発泡剤の浸透効率が低下する。さらには、容積Cは、10cm以上50cm以下であることがより好ましい。 In the present embodiment, the volume C per one circumference around the axis between adjacent screw flights in the multi-flight structure is 5 cm 3 or more and 100 cm 3 or less. Although the optimum value of the volume C varies depending on the screw diameter D, it is preferably at least 5 cm 3 or more. When the volume C is less than 5 cm 3 , it is difficult to achieve both of maintaining the starvation state in the starvation zone 16 and maintaining the supply capability of sending the molten resin downstream in the starvation zone 16. It is. Further, the volume C is preferably 100 cm 3 or less. When the volume C is larger than 100 cm 3 , the amount of resin deposited between adjacent screw flights becomes excessive, and the penetration efficiency of the physical foaming agent in the starvation zone 16 decreases. Furthermore, the volume C is more preferably 10 cm 3 or more and 50 cm 3 or less.

本実施の形態では、容積Aを容積Bで除した値(A/B)は、0.1以上1.0以下となっている。発泡成形体の発泡性能の低下を抑制できるとともに、ベントアップ(飢餓ゾーン16の導入口2から溶融樹脂が膨出する現象)の発生を抑制できるためである。さらには、A/Bは、0.4以上0.9以下となっていることがより好ましい。A/Bが、0.4未満である場合、飢餓ゾーン16における溶融樹脂量が小さくなり飢餓率は高くなるが、余剰ガスが多くなるため、発泡効率が低下するとともに、発泡成形体に破泡が生じやすくなる傾向がある。また、A/Bが0.9より大きい場合、飢餓率および物理発泡剤の溶解性が低下するとともに、ベントアップが発生しやすくなる傾向がある。   In the present embodiment, the value (A / B) obtained by dividing the volume A by the volume B is 0.1 or more and 1.0 or less. This is because a decrease in foaming performance of the foamed molded product can be suppressed and occurrence of vent-up (a phenomenon in which the molten resin swells from the inlet 2 of the starvation zone 16) can be suppressed. Furthermore, A / B is more preferably 0.4 or more and 0.9 or less. When A / B is less than 0.4, the amount of molten resin in the starvation zone 16 is reduced and the starvation rate is increased, but the surplus gas is increased, so that the foaming efficiency is lowered and the foamed foam is broken. Tends to occur. On the other hand, when A / B is larger than 0.9, the starvation rate and the solubility of the physical foaming agent are lowered, and vent-up tends to occur.

また、スクリュ20が内設されているシリンダ10の内径(スクリュ20のスクリュ径D)は、40mm〜300mmとなっている。本発明では例えば、次のように定義する。製造装置1を中型とする場合、シリンダ10の内径は、約40mm〜約60mmとなる。製造装置1を大型とする場合、シリンダ10の内径は、約60mm〜約300mmとなる。製造装置1を中型とした場合でも本発明の効果は十分に発揮されるが、製造装置1を大型とした場合、物理発泡剤と溶融樹脂との接触面積の低下がより顕著となるため、本発明の効果がより発揮されることとなる。なお、シリンダ10の内径を例えば約40mm未満とした場合、スクリュ20における飢餓ゾーン16に対応する部分を多条フライトとせずにシングルフライトとしても、飢餓ゾーン16における隣接するフライト間の容積が小さく、そこに堆積する樹脂量が少ないため、成形体の発泡性能の低下は認められない傾向がある。なお、シリンダ10の内径の上限を300mmとしているのは、発泡射出成形機において、シリンダ10の内径は、実用上最大300mmとなっているためである。   Moreover, the internal diameter (screw diameter D of the screw 20) of the cylinder 10 in which the screw 20 is installed is 40 mm-300 mm. In the present invention, for example, it is defined as follows. When the manufacturing apparatus 1 is a medium size, the inner diameter of the cylinder 10 is about 40 mm to about 60 mm. When the manufacturing apparatus 1 is made large, the inner diameter of the cylinder 10 is about 60 mm to about 300 mm. Even when the manufacturing apparatus 1 is a medium size, the effect of the present invention is sufficiently exerted. However, when the manufacturing apparatus 1 is large, the reduction in the contact area between the physical foaming agent and the molten resin becomes more significant. The effect of the invention will be exhibited more. When the inner diameter of the cylinder 10 is less than about 40 mm, for example, even if the portion corresponding to the starvation zone 16 in the screw 20 is not a multi-flight flight but a single flight, the volume between adjacent flights in the starvation zone 16 is small, Since the amount of resin deposited there is small, there is a tendency that the foaming performance of the molded body is not lowered. The reason why the upper limit of the inner diameter of the cylinder 10 is set to 300 mm is that, in the foam injection molding machine, the inner diameter of the cylinder 10 is practically a maximum of 300 mm.

また、多条フライト部におけるスクリュピッチP(図4参照)を、スクリュ20のスクリュ径Dで除した値(P/D)を、1.0より大きくしてもよい。P/Dは、一般的に1.0前後であるが、フライトを複数に分配する場合、P/Dを1.0より大きくし、隣接するフライト間に必要な最低限の容積を確保する必要があるためである。また、飢餓ゾーン16におけるP/Dを、計量ゾーン14におけるP/Dよりも大きくしてもよい。その場合、飢餓ゾーン16における溶融樹脂の送り速度が速くなり、飢餓ゾーン16の飢餓率を高くすることができる。   Further, the value (P / D) obtained by dividing the screw pitch P (see FIG. 4) in the multi-flight flight portion by the screw diameter D of the screw 20 may be larger than 1.0. P / D is generally around 1.0, but when distributing flights to multiple, it is necessary to make P / D larger than 1.0 and ensure the minimum volume required between adjacent flights. Because there is. Further, the P / D in the starvation zone 16 may be larger than the P / D in the measurement zone 14. In that case, the feed rate of the molten resin in the hunger zone 16 is increased, and the hunger rate in the hunger zone 16 can be increased.

なお、スクリュ20において、深溝部20D(飢餓ゾーン16に対応する部分)の多条フライト構造は、3条フライト以上としてもよい。また、飢餓ゾーン16以外における他の箇所を多条フライト構造としてもよい。当該他の箇所とは、例えば、スクリュ20における再圧縮ゾーン17、再計量ゾーン18等に対応する部分である。また、多条フライト構造において、サブフライトの厚さをメインフライトの厚さに比べて薄く形成してもよい。厚さとは、スクリュ20の軸方向に対する幅をいう。例えば2条フライトの場合(図6参照)、第2スクリュフライト22の厚さを第1スクリュフライト21の厚さより薄く形成してもよい。   In addition, in the screw 20, the multi-strip flight structure of the deep groove 20D (the part corresponding to the starvation zone 16) may be three or more flights. Moreover, it is good also considering the other location other than the starvation zone 16 as a multi-strip flight structure. The said other location is a part corresponding to the recompression zone 17 in the screw 20, the reweighing zone 18, etc., for example. Further, in the multi-flight flight structure, the thickness of the subflight may be formed thinner than that of the main flight. The thickness refers to the width of the screw 20 with respect to the axial direction. For example, in the case of double flight (see FIG. 6), the thickness of the second screw flight 22 may be made thinner than the thickness of the first screw flight 21.

また、飢餓ゾーン16における溶融樹脂の飢餓状態を安定化させるために、ホッパー30からシリンダ10へ供給する熱可塑性樹脂の供給量を制御してもよい。熱可塑性樹脂の供給量が多すぎると飢餓状態を維持することが困難となるためである。本実施の形態では、汎用のフィーダースクリュ(図示せず)を用いて、熱可塑性樹脂の供給量を制御する。熱可塑性樹脂の供給量が制限されることにより、再計量ゾーン18における溶融樹脂の計量速度が、圧縮ゾーン13での可塑化速度よりも大きくなる。この結果、飢餓ゾーン16における溶融樹脂の密度が安定に低下し、溶融樹脂への物理発泡剤の浸透が促進される。なお、ホッパー30からシリンダ10へ供給する熱可塑性樹脂の供給量を絞り過ぎると可塑化時間が長くなるため、好ましくない。   Further, in order to stabilize the starvation state of the molten resin in the starvation zone 16, the amount of thermoplastic resin supplied from the hopper 30 to the cylinder 10 may be controlled. It is because it will become difficult to maintain a starvation state when there is too much supply amount of a thermoplastic resin. In the present embodiment, a general-purpose feeder screw (not shown) is used to control the supply amount of the thermoplastic resin. By limiting the supply amount of the thermoplastic resin, the measurement rate of the molten resin in the re-measurement zone 18 becomes larger than the plasticization rate in the compression zone 13. As a result, the density of the molten resin in the starvation zone 16 is stably reduced, and the penetration of the physical foaming agent into the molten resin is promoted. In addition, since the plasticization time will become long if the supply amount of the thermoplastic resin supplied from the hopper 30 to the cylinder 10 is excessively reduced, it is not preferable.

また、本実施の形態において、溶融樹脂の流動方向における飢餓ゾーン16の長さは、溶融樹脂と物理発泡剤との接触面積や接触時間を確保するために長いほうが好ましいが、長過ぎると成形サイクルやスクリュ長さが長くなるという弊害が生じる。このため、飢餓ゾーン16の長さは、シリンダ10の内径の2倍〜12倍が好ましく、4倍〜10倍がより好ましい。また、飢餓ゾーン16の長さは、射出成形における計量ストロークの全範囲を賄うことが好ましい。すなわち、溶融樹脂の流動方向における飢餓ゾーン16の長さは、射出成形における計量ストロークの長さ以上であることが好ましい。   In the present embodiment, the length of the starvation zone 16 in the flow direction of the molten resin is preferably longer in order to secure the contact area and contact time between the molten resin and the physical foaming agent. And the adverse effect of increasing the screw length. For this reason, the length of the starvation zone 16 is preferably 2 to 12 times the inner diameter of the cylinder 10, and more preferably 4 to 10 times. Moreover, it is preferable that the length of the starvation zone 16 covers the whole range of the metering stroke in injection molding. That is, the length of the starvation zone 16 in the flow direction of the molten resin is preferably equal to or longer than the length of the metering stroke in the injection molding.

また、溶融樹脂の可塑化計量および射出に伴ってスクリュ20は前方および後方に移動するが、飢餓ゾーン16の長さを計量ストロークの長さ以上とすることで、発泡成形体の製造中、常に、導入口2を飢餓ゾーン16内に配置することができる。換言すれば、発泡成形体の製造中にスクリュ20が前方および後方に動いても、飢餓ゾーン16以外のゾーンが、導入口2の位置に来ることはない。これにより、導入口2から導入される物理発泡剤は、発泡成形体の製造中、常に、飢餓ゾーン16に導入される。このように十分かつ適当な大きさ(長さ)を有する飢餓ゾーン16を設け、そこに一定圧力の物理発泡剤を導入することで、飢餓ゾーン16を一定圧力により保持しやすくなる。なお、本実施の形態において、飢餓ゾーン16の長さは、スクリュ20において、スクリュ20の軸の直径およびスクリュフライトの深さが一定である部分の長さ、すなわち深溝部20Dの長さと略同一となっている。   In addition, the screw 20 moves forward and backward along with plasticizing and injection of the molten resin, but by making the length of the starvation zone 16 longer than the length of the measurement stroke, it is always possible during the production of the foam molded body. The inlet 2 can be located in the starvation zone 16. In other words, even if the screw 20 moves forward and backward during the production of the foamed molded product, no zone other than the starvation zone 16 comes to the position of the inlet 2. Thereby, the physical foaming agent introduced from the inlet 2 is always introduced into the starvation zone 16 during the production of the foamed molded product. By providing the starvation zone 16 having a sufficient and appropriate size (length) and introducing a physical foaming agent having a constant pressure therein, the starvation zone 16 can be easily held at a constant pressure. In the present embodiment, the length of the starvation zone 16 is substantially the same as the length of the screw 20 in which the diameter of the shaft of the screw 20 and the depth of the screw flight are constant, that is, the length of the deep groove portion 20D. It has become.

なお、本実施の形態では、製造装置1が1つの飢餓ゾーン16を有しているものとしたが、飢餓ゾーン16の数はこれに限定されるものではない。例えば、溶融樹脂への物理発泡剤の浸透を促進するために、飢餓ゾーン16および導入口2を複数設け、複数の導入口2を介して物理発泡剤がシリンダ10に導入される構造としてもよい。   In the present embodiment, the manufacturing apparatus 1 has one starvation zone 16, but the number of starvation zones 16 is not limited to this. For example, in order to promote the penetration of the physical foaming agent into the molten resin, a plurality of starvation zones 16 and introduction ports 2 may be provided, and the physical foaming agent may be introduced into the cylinder 10 through the plurality of introduction ports 2. .

(4)溶融樹脂と物理発泡剤とを接触させる。
次に、飢餓ゾーン16を一定圧力に保持した状態で、飢餓ゾーン16において、飢餓状態の溶融樹脂と、一定圧力の物理発泡剤とを接触させる(図2のステップS4)。すなわち、飢餓ゾーン16において、溶融樹脂を物理発泡剤により一定圧力で加圧する。飢餓ゾーン16は、溶融樹脂が未充満(飢餓状態)であり物理発泡剤が存在できる空間があるため、物理発泡剤と溶融樹脂とを効率的に接触させることができる。溶融樹脂に接触した物理発泡剤は、溶融樹脂に浸透して消費される。物理発泡剤が消費されると、圧力調整容器5中に滞留している物理発泡剤が飢餓ゾーン16に円滑に供給される。これにより、飢餓ゾーン16の圧力は一定圧力に保持され、溶融樹脂は一定圧力の物理発泡剤に接触し続ける。
(4) The molten resin is brought into contact with the physical foaming agent.
Next, in a state in which the starvation zone 16 is maintained at a constant pressure, the starved molten resin is brought into contact with the physical foaming agent at a constant pressure in the starvation zone 16 (step S4 in FIG. 2). That is, in the starvation zone 16, the molten resin is pressurized with a physical foaming agent at a constant pressure. Since the starvation zone 16 has a space in which the molten resin is not filled (starved state) and the physical foaming agent can exist, the physical foaming agent and the molten resin can be efficiently contacted. The physical foaming agent in contact with the molten resin penetrates into the molten resin and is consumed. When the physical foaming agent is consumed, the physical foaming agent staying in the pressure regulating container 5 is smoothly supplied to the starvation zone 16. Thereby, the pressure of the starvation zone 16 is maintained at a constant pressure, and the molten resin continues to contact the physical foaming agent at a constant pressure.

従来の物理発泡剤を用いた発泡成形では、可塑化シリンダに所定量の高圧の物理発泡剤を所定時間内に強制的に導入していた。このため、物理発泡剤を高圧力に昇圧し、溶融樹脂への導入量、導入時間等を正確に制御する必要があり、物理発泡剤が溶融樹脂に接触するのは、短い導入時間のみであった。これに対して本実施の形態では、シリンダ10に物理発泡剤を強制的に導入するのではなく、飢餓ゾーン16の圧力が一定となるように、一定圧力の物理発泡剤を連続的にシリンダ10内に供給し、連続的に物理発泡剤を溶融樹脂に接触させる。これにより、温度および圧力により決定される溶融樹脂への物理発泡剤の溶解量(浸透量)を、安定化させることができる。また、本実施の形態では、物理発泡剤が常に溶融樹脂に接触しているため、必要十分な量の物理発泡剤が溶融樹脂内に浸透するようになっている。これにより、本実施の形態に係る製造装置1で製造する発泡成形体は、従来の物理発泡剤を用いた成形方法と比較して、低圧の物理発泡剤を用いているにもかかわらず、発泡セルが微細となっている。   In foam molding using a conventional physical foaming agent, a predetermined amount of a high-pressure physical foaming agent is forcibly introduced into a plasticizing cylinder within a predetermined time. For this reason, it is necessary to increase the pressure of the physical foaming agent to a high pressure and accurately control the introduction amount and introduction time into the molten resin, and the physical foaming agent contacts the molten resin only for a short introduction time. It was. On the other hand, in the present embodiment, the physical foaming agent is not continuously introduced into the cylinder 10 but the physical foaming agent at a constant pressure is continuously applied to the cylinder 10 so that the pressure in the starvation zone 16 is constant. And the physical foaming agent is continuously brought into contact with the molten resin. Thereby, the dissolution amount (penetration amount) of the physical foaming agent in the molten resin determined by the temperature and pressure can be stabilized. In the present embodiment, since the physical foaming agent is always in contact with the molten resin, a necessary and sufficient amount of the physical foaming agent penetrates into the molten resin. As a result, the foamed molded body manufactured by the manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment is foamed in spite of using a low-pressure physical foaming agent as compared with a conventional molding method using a physical foaming agent. The cell is fine.

また、本実施の形態に係る製造方法によれば、物理発泡剤の導入量、導入時間等を制御する必要がないため、逆止弁や電磁弁等の駆動弁、さらにこれらを制御する制御機構が不要となり、装置コストを抑えることができる。また、本実施の形態で用いる物理発泡剤は従来の物理発泡剤よりも低圧であるため装置負荷が小さいという利点がある。   In addition, according to the manufacturing method according to the present embodiment, since it is not necessary to control the introduction amount, introduction time, etc. of the physical foaming agent, a drive valve such as a check valve or a solenoid valve, and a control mechanism for controlling them. Is unnecessary, and the cost of the apparatus can be reduced. Further, the physical foaming agent used in the present embodiment has an advantage that the apparatus load is small because it has a lower pressure than the conventional physical foaming agent.

また、本実施の形態では、発泡成形体の製造中、常に、飢餓ゾーン16が一定圧力に保持される。つまり、シリンダ10内で消費された物理発泡剤を補うために、前記一定圧力の物理発泡剤を連続的に供給しながら、発泡成形体の製造方法の全ての工程が実施される。また、本実施の形態では、例えば、連続で複数ショットの射出成形を行う場合、射出工程、成形体の冷却工程および成形体の取出工程が行われている間も、次のショット分の溶融樹脂がシリンダ10内で準備されており、次のショット分の溶融樹脂が物理発泡剤により一定圧力で加圧される。つまり、連続で行う複数ショットの射出成形では、シリンダ10内に、溶融樹脂と一定圧力の物理発泡剤が常に存在して接触している状態、つまり、シリンダ10内で溶融樹脂が物理発泡剤により一定圧力で常時、加圧された状態で、可塑化計量工程、射出工程、成形体の冷却工程、取り出し工程等を含む、射出成形の1サイクルが行われる。同様に、押出成形等の連続成形を行う場合にも、シリンダ10内に、溶融樹脂と一定圧力の物理発泡剤が常に存在して接触している状態、つまり、シリンダ10内で溶融樹脂が物理発泡剤により一定圧力で常時、加圧された状態で成形が行われる。
製造装置1を大型とした場合でも、適切な大きさの圧力調整容器5を設けることにより、シリンダ10内で溶融樹脂が物理発泡剤により一定圧力で常時、加圧された状態で成形が行なわれることが担保され、成形体内部に微細セルが形成される良好な発泡成形を実現できるという低圧の物理発泡剤を用いた成形方法の効果を享受できる。例えば、飢餓ゾーン16において物理発泡剤が大量に消費された場合に、物理発泡剤の供給が間に合わず、飢餓ゾーン16の圧力が急減する恐れがあるが、圧力調整容器5により安定的に物理発泡剤が供給されて、飢餓ゾーン16の圧力変動が抑制され、シリンダ10内で溶融樹脂が物理発泡剤により一定圧力で常時、加圧された状態で成形が行われることが可能となる。
Moreover, in this Embodiment, the starvation zone 16 is always hold | maintained at a fixed pressure during manufacture of a foaming molding. That is, in order to supplement the physical foaming agent consumed in the cylinder 10, all the steps of the method for producing the foamed molded product are performed while continuously supplying the physical foaming agent at the constant pressure. In this embodiment, for example, when performing injection molding of a plurality of shots continuously, molten resin for the next shot is also performed during the injection process, the cooling process of the molded body, and the process of taking out the molded body. Is prepared in the cylinder 10, and the molten resin for the next shot is pressurized with a physical foaming agent at a constant pressure. That is, in the multiple shot injection molding performed continuously, the molten resin and the physical foaming agent at a constant pressure are always present and in contact in the cylinder 10, that is, the molten resin is in the cylinder 10 due to the physical foaming agent. One cycle of injection molding is performed, including a plasticizing and metering step, an injection step, a molded body cooling step, a removal step, and the like, under constant pressure at a constant pressure. Similarly, when continuous molding such as extrusion molding is performed, a state in which the molten resin and a physical foaming agent at a constant pressure are always present and in contact in the cylinder 10, that is, the molten resin is physically in the cylinder 10. Molding is performed in a state of being constantly pressurized with a foaming agent at a constant pressure.
Even when the manufacturing apparatus 1 is made large in size, by providing the pressure regulating container 5 of an appropriate size, the molding is performed in a state where the molten resin is always pressurized at a constant pressure with a physical foaming agent in the cylinder 10. Thus, the effect of the molding method using a low-pressure physical foaming agent that can realize good foam molding in which fine cells are formed inside the molded body can be enjoyed. For example, when a large amount of the physical foaming agent is consumed in the starvation zone 16, the supply of the physical foaming agent may not be in time, and the pressure in the starvation zone 16 may rapidly decrease. By supplying the agent, the pressure fluctuation in the starvation zone 16 is suppressed, and the molding can be performed in the cylinder 10 in a state where the molten resin is always pressurized at a constant pressure by the physical foaming agent.

(5)溶融樹脂を発泡成形に成形する。
次に、物理発泡剤を接触させた溶融樹脂を発泡成形体に成形する(図2のステップS5)。シリンダ10には、飢餓ゾーン16の下流に隣接する再圧縮ゾーン17が設けられている。スクリュ20の回転により、飢餓ゾーン16の溶融樹脂は再圧縮ゾーン17に流動するようになっている。再圧縮ゾーン17では、溶融樹脂が再圧縮され、圧力が高まるようになっている。物理発泡剤を含む溶融樹脂は、再圧縮ゾーン17において圧力調整され、スクリュ20の前方に押し出されて計量される。シリンダ10には、当該計量を行うためのゾーンとして、再圧縮ゾーン17の下流に隣接する再計量ゾーン18が設けられている。
(5) Molding the molten resin into foam molding.
Next, the molten resin in contact with the physical foaming agent is molded into a foam molded body (step S5 in FIG. 2). The cylinder 10 is provided with a recompression zone 17 adjacent to the downstream of the starvation zone 16. Due to the rotation of the screw 20, the molten resin in the starvation zone 16 flows into the recompression zone 17. In the recompression zone 17, the molten resin is recompressed to increase the pressure. The molten resin containing the physical foaming agent is pressure-adjusted in the recompression zone 17 and is pushed out and measured in front of the screw 20. The cylinder 10 is provided with a reweighing zone 18 adjacent to the downstream side of the recompression zone 17 as a zone for performing the measurement.

このとき、スクリュ20の前方に押し出された溶融樹脂の内圧は、スクリュ20の後方に接続する油圧モータ、油圧シリンダまたは電動モータ(不図示)により、スクリュ背圧として制御される。本実施の形態では、溶融樹脂から物理発泡剤を分離させずに均一相溶させ、樹脂密度を安定化させるため、スクリュ20の前方に押し出された溶融樹脂の内圧、すなわちスクリュ背圧は、一定に保持されている飢餓ゾーン16の圧力よりも1〜6MPa程度高くなるように制御することが好ましい。なお、本実施の形態では、スクリュ20前方の圧縮された樹脂が上流側に逆流しないように、スクリュ20の先端にチェックリング19が設けられている。これにより、計量時、飢餓ゾーン16の圧力は、スクリュ20前方の樹脂圧力に影響されないようになっている。   At this time, the internal pressure of the molten resin extruded to the front of the screw 20 is controlled as a screw back pressure by a hydraulic motor, a hydraulic cylinder, or an electric motor (not shown) connected to the rear of the screw 20. In the present embodiment, the internal pressure of the molten resin extruded to the front of the screw 20, that is, the screw back pressure, is constant so that the physical foaming agent is uniformly mixed without being separated from the molten resin and the resin density is stabilized. It is preferable to control the pressure so as to be about 1 to 6 MPa higher than the pressure of the starvation zone 16 held in the tank. In the present embodiment, a check ring 19 is provided at the tip of the screw 20 so that the compressed resin in front of the screw 20 does not flow backward upstream. Thereby, at the time of measurement, the pressure in the starvation zone 16 is not affected by the resin pressure in front of the screw 20.

なお、発泡成形体の成形方法は、特に限定されず、例えば、射出発泡成形、押出発泡成形、発泡ブロー成形等により成形体を成形できる。本実施の形態では、シリンダ10から金型内のキャビティ(図示せず)に、再計量ゾーン18で計量した溶融樹脂を射出充填して射出発泡成形を行う。射出発泡成形としては、金型のキャビティ内に、金型キャビティ容積の75%〜95%の充填容量の溶融樹脂を充填して、気泡が拡大しながら金型キャビティを充填するショートショット法を用いてもよい。また、金型キャビティ容積の90%〜100%の充填量の溶融樹脂を充填した後、キャビティ容積を拡大させて発泡させるコアバック法を用いてもよい。得られる発泡成形体は内部に発泡セルを有しており、熱可塑性樹脂の冷却時の収縮が抑制され、冷却歪が緩和されるため、ヒケやソリが軽減され、低比重の発泡成形体を得ることができる。   In addition, the molding method of a foaming molding is not specifically limited, For example, a molding can be shape | molded by injection foam molding, extrusion foam molding, foam blow molding, etc. In the present embodiment, molten resin measured in the re-metering zone 18 is injected and filled from a cylinder 10 into a cavity (not shown) in a mold, and injection foam molding is performed. For injection foam molding, a short shot method is used in which the mold cavity is filled with molten resin having a filling capacity of 75% to 95% of the mold cavity volume, and the mold cavity is filled while bubbles expand. May be. Alternatively, a core back method may be used in which after filling a molten resin having a filling amount of 90% to 100% of the mold cavity volume, the cavity volume is expanded and foamed. The resulting foamed molded article has foamed cells inside, and the shrinkage of the thermoplastic resin during cooling is suppressed and the cooling strain is alleviated, so that sink marks and warpage are reduced, and a foam molded article with a low specific gravity is reduced. Can be obtained.

本実施の形態に係る製造方法では、物理発泡剤の溶融樹脂への導入量、導入時間等を制御する必要がないため、複雑な制御装置を省略または簡略化することができ、装置コストを低減できる。また、飢餓ゾーン16を一定圧力に保持した状態で、飢餓ゾーン16において、飢餓状態の溶融樹脂と前記一定圧力の物理発泡剤とを接触させる。これにより、物理発泡剤の溶融樹脂に対する溶解量(浸透量)を単純な機構により安定化させることができる。   In the manufacturing method according to the present embodiment, since it is not necessary to control the amount of introduction of the physical foaming agent into the molten resin, the introduction time, etc., a complicated control device can be omitted or simplified, and the device cost can be reduced. it can. Further, in a state where the starvation zone 16 is maintained at a constant pressure, in the starvation zone 16, the starved molten resin is brought into contact with the physical foaming agent at the constant pressure. Thereby, the dissolution amount (penetration amount) of the physical foaming agent with respect to the molten resin can be stabilized by a simple mechanism.

(発泡成形体の評価)
製造装置1により製造された(射出)発泡成形体(成形品)の評価方法について説明する。熱可塑性樹脂としてタルクを20%混合したポリプロピレン(出光ライオンコンポジット製、4700G)を用いた。成形品の厚み(2.5mm)を一定とし、スクリュシリンダの径にあわせて、成形品の大きさを変更した(150mm角〜800mm角)。ゲート部、中央部および流動末端部における成形品の発泡セルの状態を断面SEMにて評価した。視野1mm角における発泡セルを観察し、平均セルが50μm以下を合格とした。また、発泡セルの均一性に関しては、成形品を透かして目視で確認し、破泡が確認できるかどうかを評価した。
(Evaluation of foam molding)
An evaluation method of the (injection) foamed molded product (molded product) manufactured by the manufacturing apparatus 1 will be described. Polypropylene mixed with 20% talc (made by Idemitsu Lion Composite, 4700G) was used as the thermoplastic resin. The thickness of the molded product (2.5 mm) was constant, and the size of the molded product was changed according to the diameter of the screw cylinder (150 mm square to 800 mm square). The state of the foam cell of the molded product in the gate part, the central part and the flow end part was evaluated by a cross-sectional SEM. Foamed cells in a 1 mm square field of view were observed, and an average cell of 50 μm or less was accepted. In addition, the uniformity of the foamed cells was visually confirmed through the molded product to evaluate whether or not bubble breakage could be confirmed.

以下、本発明について、実施例および比較例を用いて更に説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施例および比較例に限定されるものではない。図9は、実施例および比較例をまとめた図である。   Hereinafter, the present invention will be further described using examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the examples and comparative examples described below. FIG. 9 shows a summary of examples and comparative examples.

[実施例1]
実施例1では、スクリュシリンダ内径φ56mmのスクリュを用い、発泡射出成形を行った。また、飢餓ゾーン16におけるスクリュはダブルフライト構造とした。スクリュ1回転に伴い移動する溶融樹脂の最大容量について、計量ゾーン14における容積Aを30cmとし、飢餓ゾーン16における容積B(容積C×2経路)を38cmとした。また、A/B(0.1〜1.0が望ましい)を0.78とした。また、飢餓ゾーン16の多条フライトにおける隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積C(5cm〜100cmが望ましい)を、19cmとした。
金型に150mm角の平板を用い、減圧弁51の調整による窒素による物理発泡剤の圧力が8MPa、スクリュ背圧が10MPa、樹脂温度が180〜210℃、金型温度が40℃という条件で、可塑化計量後、射出速度50mm/sで射出充填を行った。保圧20MPaの圧力にて2秒印加した後、金型を5mm開き3倍のコアバック発泡を行った。
[Example 1]
In Example 1, foam injection molding was performed using a screw having an inner diameter of 56 mm. The screw in the hunger zone 16 has a double flight structure. Regarding the maximum capacity of the molten resin that moves with one screw rotation, the volume A in the measurement zone 14 was 30 cm 3, and the volume B (volume C × 2 paths) in the starvation zone 16 was 38 cm 3 . Moreover, A / B (0.1-1.0 is desirable) was set to 0.78. Further, the volume per one rotation axis between the screw flight adjacent the multiple lead flight starvation zone 16 C a (preferably 5 cm 3 100 cm 3), was 19cm 3.
Using a 150 mm square plate for the mold, the pressure of the physical foaming agent by nitrogen by adjusting the pressure reducing valve 51 is 8 MPa, the screw back pressure is 10 MPa, the resin temperature is 180 to 210 ° C., and the mold temperature is 40 ° C., After plasticization weighing, injection filling was performed at an injection speed of 50 mm / s. After applying for 2 seconds at a pressure of 20 MPa, the mold was opened 5 mm, and core back foaming was performed 3 times.

実施例1の成形品について、断面SEMにてセル径を評価したところ、平均セル径は22μmと小さいものであり良好であった。また、破泡は認められなかった。また、連続で100ショット成形したが、ベントアップは発生しなかった。   When the cell diameter of the molded product of Example 1 was evaluated by a cross-sectional SEM, the average cell diameter was as small as 22 μm and was favorable. Moreover, no bubble breakage was observed. Further, although 100 shots were continuously formed, no vent-up occurred.

[実施例2]
実施例2では、スクリュシリンダ内径φ80mmのスクリュを用いた。また、飢餓ゾーン16におけるスクリュはダブルフライト構造とした。また、計量ゾーン14における容積Aを43cmとし、飢餓ゾーン16における容積B(容積C×2経路)を52cmとした。また、A/Bを0.82とした。また、容積Cを26cmとした。それ以外については実施例1と同様とし、コアバック発泡を行った。
[Example 2]
In Example 2, a screw having an inner diameter of 80 mm was used. The screw in the hunger zone 16 has a double flight structure. The volume A in the measurement zone 14 was 43 cm 3, and the volume B (volume C × 2 paths) in the starvation zone 16 was 52 cm 3 . A / B was set to 0.82. The volume C was 26 cm 3 . Other than that was the same as in Example 1, and core-back foaming was performed.

実施例2の成形品について、断面SEMにてセル径を評価したところ、平均セル径は28μmと小さいものであり良好であった。また、破泡は認められなかった。また、連続で100ショット成形したが、ベントアップは発生しなかった。   When the cell diameter of the molded product of Example 2 was evaluated by a cross-sectional SEM, the average cell diameter was as small as 28 μm and was favorable. Moreover, no bubble breakage was observed. Further, although 100 shots were continuously formed, no vent-up occurred.

[実施例3]
実施例3では、スクリュシリンダ内径φ100mmのスクリュを用いた。また、飢餓ゾーン16におけるスクリュはダブルフライト構造とした。また、計量ゾーン14における容積Aを55cmとし、飢餓ゾーン16における容積B(容積C×2経路)を86cmとした。また、A/Bを0.63とした。また、容積Cを43cmとした。また、金型は250×400mm角の平板を用いた。それ以外については実施例1と同様とし、コアバック発泡を行った。
[Example 3]
In Example 3, a screw having an inner diameter of 100 mm was used. The screw in the hunger zone 16 has a double flight structure. Further, the volume A in the measurement zone 14 was 55 cm 3, and the volume B (volume C × 2 paths) in the starvation zone 16 was 86 cm 3 . A / B was set to 0.63. The volume C was 43 cm 3 . The mold used was a 250 × 400 mm square plate. Other than that was the same as in Example 1, and core-back foaming was performed.

実施例3の成形品について、断面SEMにてセル径を評価したところ、平均セル径は35μmと小さいものであり良好であった。また、破泡は認められなかった。また、連続で100ショット成形したが、ベントアップは発生しなかった。   When the cell diameter of the molded product of Example 3 was evaluated by a cross-sectional SEM, the average cell diameter was as small as 35 μm and was favorable. Moreover, no bubble breakage was observed. Further, although 100 shots were continuously formed, no vent-up occurred.

[実施例4]
実施例4では、スクリュシリンダ内径φ200mmのスクリュを用いた。また、飢餓ゾーン16におけるスクリュはトリプルフライト構造とした。また、計量ゾーン14における容積Aを110cmとし、飢餓ゾーン16における容積B(容積C×3経路)を171cmとした。また、A/Bを0.64とした。また、容積Cを57cmとした。また、金型は800mm角の平板を用いた。それ以外については実施例1と同様とし、コアバック発泡を行った。
[Example 4]
In Example 4, a screw having a screw cylinder inner diameter of φ200 mm was used. The screw in the hunger zone 16 has a triple flight structure. Further, the volume A in the measurement zone 14 was 110 cm 3, and the volume B (volume C × 3 path) in the starvation zone 16 was 171 cm 3 . A / B was set to 0.64. Further, the volume C was 57 cm 3 . Moreover, the metal mold | die used the flat plate of 800 mm square. Other than that was the same as in Example 1, and core-back foaming was performed.

実施例4の成形品について、断面SEMにてセル径を評価したところ、平均セル径は38μmと小さいものであり良好であった。また、破泡は認められなかった。また、連続で100ショット成形したがベントアップは発生しなかった。   When the cell diameter of the molded product of Example 4 was evaluated by a cross-sectional SEM, the average cell diameter was as small as 38 μm and was favorable. Moreover, no bubble breakage was observed. Further, although 100 shots were continuously formed, no vent-up occurred.

[比較例1]
比較例1では、スクリュシリンダ内径φ100mmのスクリュを用いた。また、飢餓ゾーン16におけるスクリュはシングルフライト構造とした。また、計量ゾーン14における容積Aを55cmとし、飢餓ゾーン16における容積Bを86cmとした。また、A/Bを0.63とした。それ以外については実施例3と同様とし、コアバック発泡を行った。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, a screw with a screw cylinder inner diameter of φ100 mm was used. The screw in the hunger zone 16 has a single flight structure. The volume A in the measurement zone 14 was 55 cm 3, and the volume B in the starvation zone 16 was 86 cm 3 . A / B was set to 0.63. Other than that was the same as in Example 3, and core-back foaming was performed.

比較例1の成形品について、断面SEMにてセル径を評価したところ、平均セル径は47μmであり、やや肥大していた。また、流動末端部に破泡が認められた。これは、シングルフライトで、容積Aと容積Bとの差が大きいため、飢餓ゾーン16において、隣接するフライト間に堆積する樹脂量が少なくなり、滞留する物理発泡剤の量が増大することで、溶けきれない余剰ガスが再圧縮時に巻き込まれたと推定される。   When the cell diameter of the molded product of Comparative Example 1 was evaluated by a cross-sectional SEM, the average cell diameter was 47 μm, which was slightly enlarged. Moreover, bubble breakage was observed at the flow end. This is a single flight, because the difference between the volume A and the volume B is large, in the starvation zone 16, the amount of resin deposited between adjacent flights decreases, and the amount of physical foaming agent staying increases, It is presumed that excess gas that could not be dissolved was entrained during recompression.

[比較例2]
比較例2では、スクリュシリンダ内径φ200mmのスクリュを用いた。また、飢餓ゾーン16におけるスクリュはダブルフライト構造とした。また、容積Cを105cmとした。それ以外については実施例4と同様とし、コアバック発泡を行った。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, a screw with a screw cylinder inner diameter of φ200 mm was used. The screw in the hunger zone 16 has a double flight structure. Further, the volume C was set to 105 cm 3 . Other than that was the same as in Example 4, and core-back foaming was performed.

比較例2の成形品について、断面SEMにてセル径を評価したところ、セル径が大きく、破泡が散見された。これは、飢餓ゾーン16において、隣接するスクリュフライト間に滞留する樹脂量が多くなり、物理発泡剤との接触面積が減少したことで、物理発泡剤の溶解量が不十分になったためと推定される。また、滞留する物理発泡剤の量が多くなり過ぎ、再圧縮時に余剰ガスが巻き込まれたと推定される。   When the cell diameter of the molded product of Comparative Example 2 was evaluated with a cross-sectional SEM, the cell diameter was large, and bubbles were scattered. This is presumably because in the starvation zone 16, the amount of resin staying between adjacent screw flights increased and the contact area with the physical foaming agent decreased, resulting in an insufficient amount of dissolution of the physical foaming agent. The Moreover, it is estimated that the quantity of the physical foaming agent which stays increases too much, and the surplus gas was involved at the time of recompression.

[比較例3]
比較例3では、スクリュシリンダ内径φ56mmのスクリュを用いた。また、飢餓ゾーン16におけるスクリュはダブルフライト構造とした。また、飢餓ゾーン16における容積Bを28cmとした。また、A/Bを1.07とした(すなわち飢餓率を低くした)。それ以外については、実施例1と同様とし、コアバック発泡を行った。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, a screw having an inner diameter of 56 mm was used. The screw in the hunger zone 16 has a double flight structure. Further, the volume B in the starvation zone 16 was set to 28 cm 3 . A / B was set to 1.07 (that is, the hunger rate was lowered). The others were the same as in Example 1, and core back foaming was performed.

比較例3では、ベントアップが多発し、樹脂の供給量を相当量絞りこまないと連続して成形することが困難であった。   In Comparative Example 3, vent-up occurred frequently, and it was difficult to continuously mold unless a considerable amount of resin was squeezed.

以上のように、本実施の形態に係る製造装置および製造方法にあっては、飢餓ゾーン16において溶融樹脂を、常時一定圧力の物理発泡剤にて加圧して発泡成形を行う装置をより大型化した場合、すなわちスクリュ径をより大径とした場合であっても、飢餓ゾーン16におけるフライト構造が多条フライト構造となっていることで、シングルフライトの場合と同一量の溶融樹脂が複数に分割して移送される。このとき、隣接するスクリュフライト間の容積が過度に大きいものとならないため、そこに堆積する溶融樹脂の量を低減できる。このため、物理発泡剤と溶融樹脂との接触面積の低下が抑制されるとともに、物理発泡剤の溶融樹脂への浸透時間が確保される。このため、発泡成形体(成形品)の内部に微細セルが形成される良好な発泡成形を実現でき、発泡成形体の発泡性能が低下するのを抑制できる。
換言すると、飢餓ゾーン16を比較的低圧の物理発泡剤で加圧する製造装置(製造方法)において、装置をより大型化した場合、すなわちスクリュシリンダの内径(スクリュ径)をより大径とした場合でも、飢餓ゾーン16におけるフライト構造が多条フライト構造となっていることで、シングルフライトの場合と同一量の溶融樹脂が複数に分割して移送される。このとき、隣接するスクリュフライト間の容積が過度に大きいものとならないため、そこに堆積する溶融樹脂の量を低減できる。このため、物理発泡剤と溶融樹脂との接触面積の低下が抑制されるとともに、物理発泡剤の溶融樹脂への浸透時間が確保される。これにより、成形体の発泡性能が低下することのない良好な発泡成形を実現でき、成形体の内部に微細な発泡セルを安定的に形成することができる。
As described above, in the manufacturing apparatus and the manufacturing method according to the present embodiment, the apparatus for performing foam molding by constantly pressing the molten resin with the physical foaming agent at a constant pressure in the starvation zone 16 is further enlarged. In other words, even if the screw diameter is larger, the flight structure in the starvation zone 16 is a multi-strip flight structure, so that the same amount of molten resin as in single flight is divided into a plurality of parts. Then transferred. At this time, since the volume between adjacent screw flights does not become excessively large, the amount of molten resin deposited there can be reduced. For this reason, while the fall of the contact area of a physical foaming agent and molten resin is suppressed, the osmosis | permeation time to the molten resin of a physical foaming agent is ensured. For this reason, favorable foam molding in which fine cells are formed inside the foam molded article (molded product) can be realized, and deterioration of the foaming performance of the foam molded article can be suppressed.
In other words, in a manufacturing apparatus (manufacturing method) that pressurizes the starvation zone 16 with a relatively low pressure physical foaming agent, even when the apparatus is made larger, that is, when the inner diameter (screw diameter) of the screw cylinder is made larger. Since the flight structure in the starvation zone 16 is a multi-strip flight structure, the same amount of molten resin as in the case of single flight is divided and transferred. At this time, since the volume between adjacent screw flights does not become excessively large, the amount of molten resin deposited there can be reduced. For this reason, while the fall of the contact area of a physical foaming agent and molten resin is suppressed, the osmosis | permeation time to the molten resin of a physical foaming agent is ensured. Thereby, it is possible to realize good foam molding without lowering the foaming performance of the molded body, and it is possible to stably form fine foam cells inside the molded body.

また、飢餓ゾーン16において隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積(容積C)が5cm〜100cmの範囲となっているため、飢餓ゾーン16において、飢餓状態を維持しつつ、溶融樹脂を下流に送る供給する能力が維持されるとともに、隣接するスクリュフライト間に堆積する樹脂量が過多となることによる物理発泡剤の浸透効率の低下が抑制される。これにより、成形体における発泡セルサイズの肥大化や破泡の発生等をより確実に抑えることができ、発泡状態が良好な成形体を得ることができる。 Further, since the volume per one revolution about the axis of the adjacent screw flights of the starvation zone 16 (volume C) is in the range of 5 cm 3 100 cm 3, the starvation zone 16, while maintaining the starved, melting The ability to feed the resin downstream is maintained, and a decrease in the penetration efficiency of the physical foaming agent due to an excessive amount of resin deposited between adjacent screw flights is suppressed. Thereby, the enlargement of the foam cell size in a molded object, generation | occurrence | production of a bubble breakage, etc. can be suppressed more reliably, and a molded object with a favorable foaming state can be obtained.

また、計量ゾーン14における隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積Aと、飢餓ゾーン16における隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積に、スクリュフライトの数を乗じた容積Bとの比率A/Bが、0.1〜1.0の範囲となっているため、飢餓ゾーン16において物理発泡剤が余剰となるのが抑制されるとともに、ベントアップの発生が抑制される。これにより、成形体における破泡の発生をより確実に抑え、発泡状態が良好な成形体を得ることができるとともに、成形体の生産性を向上させることができる。   Further, a volume B obtained by multiplying the volume A per circumference around the axis between adjacent screw flights in the measurement zone 14 and the volume per axis around the axis between adjacent screw flights in the starvation zone 16 by the number of screw flights. Since the ratio A / B is in the range of 0.1 to 1.0, the excess of the physical foaming agent in the starvation zone 16 is suppressed, and the occurrence of vent-up is suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of the bubble breakage in a molded object can be suppressed more reliably, while a molded object with a favorable foaming state can be obtained, and productivity of a molded object can be improved.

1 製造装置
2 導入口
5 圧力調整容器
7 (計量ゾーンの)スクリュフライト
10 可塑化シリンダ(シリンダ)
14 計量ゾーン
16 飢餓ゾーン
20 スクリュ
21,22,23 (飢餓ゾーンの)スクリュフライト
40 可塑化ゾーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manufacturing apparatus 2 Inlet 5 Pressure regulating container 7 Screw flight (of a measurement zone) 10 Plasticizing cylinder (cylinder)
14 Weighing zone 16 Hunger zone 20 Screws 21, 22, 23 Screw flight 40 (of starvation zone) Plasticizing zone

Claims (6)

発泡成形体の製造装置であって、
熱可塑性樹脂が可塑化溶融して溶融樹脂となる可塑化ゾーンと、前記溶融樹脂が飢餓状態となる飢餓ゾーンとを有し、前記飢餓ゾーンへの物理発泡剤の導入口が設けられたシリンダと、
前記シリンダの内部に、軸回りに回転自在にかつ軸方向に進退自在に配置されたスクリュと、
一定圧力の前記物理発泡剤を、前記導入口を介して前記飢餓ゾーンに導入し、前記飢餓ゾーンを常時前記一定圧力に保持する圧力調整容器とを備え、
前記スクリュは、前記飢餓ゾーンにおいて多条フライト構造となっており、
前記多条フライト構造は、隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積が、5cm 以上100cm 以下となっていることを特徴とする発泡成形体の製造装置。
An apparatus for producing a foam molded article,
A cylinder having a plasticizing zone in which a thermoplastic resin is plasticized and melted to become a molten resin, and a starvation zone in which the molten resin is in a starvation state, and an introduction port of a physical foaming agent to the starvation zone is provided; ,
A screw disposed in the cylinder so as to be rotatable about an axis and movable in an axial direction; and
A pressure regulating container that introduces the physical foaming agent at a constant pressure into the starvation zone through the inlet, and constantly maintains the starvation zone at the constant pressure;
The screw has a multi-flight structure in the hunger zone ,
The multi-strip flight structure is an apparatus for producing a foamed molded article, wherein the volume per circumference of an axis between adjacent screw flights is 5 cm 3 or more and 100 cm 3 or less .
前記可塑化ゾーンは、前記溶融樹脂の流動方向における前記飢餓ゾーンの上流側に位置し、前記溶融樹脂の流動抵抗を高める機構により圧縮された状態の前記溶融樹脂を保持する計量ゾーンを有し、
前記計量ゾーンにおける隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積を容積Aとし、
前記飢餓ゾーンにおける隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積に、前記飢餓ゾーンのスクリュフライトの数を乗じた容積を容積Bとすると、
容積Aを容積Bで除した値は、0.1以上1.0以下となっていることを特徴とする請求項1に記載の発泡成形体の製造装置。
The plasticizing zone is located upstream of the starvation zone in the flow direction of the molten resin, and has a measuring zone that holds the molten resin in a state compressed by a mechanism that increases the flow resistance of the molten resin,
The volume per axis circumference between adjacent screw flights in the measurement zone is defined as volume A,
When a volume obtained by multiplying the volume per axis around the adjacent screw flights in the starvation zone by the number of screw flights in the starvation zone is defined as volume B,
The value obtained by dividing the volume A in volume B is foam molded article of manufacture according to claim 1, characterized in that has a 0.1 to 1.0.
発泡成形体の製造方法であって、
可塑化ゾーンと飢餓ゾーンとを有し、前記飢餓ゾーンへの物理発泡剤の導入口が設けられたシリンダと、前記シリンダの内部に、軸回りに回転自在にかつ軸方向に進退自在に配置され、前記飢餓ゾーンにおいて多条フライト構造となっており、前記多条フライト構造は、隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積が、5cm 以上100cm 以下となっているスクリュと、前記物理発泡剤を、前記導入口を介して前記飢餓ゾーンに導入する圧力調整容器とを用い、
前記製造方法は、
前記可塑化ゾーンにおいて、熱可塑性樹脂を可塑化溶融して溶融樹脂とする工程と、
前記飢餓ゾーンに一定圧力の前記物理発泡剤を導入して、前記飢餓ゾーンを常時前記一定圧力に保持する工程と、
前記飢餓ゾーンにおいて、前記多条フライト構造により前記溶融樹脂の移送経路を分割し、それぞれを飢餓状態とする工程と、
飢餓状態の前記溶融樹脂と前記一定圧力の物理発泡剤とを接触させる工程と、
前記一定圧力の物理発泡剤と接触した前記溶融樹脂を発泡成形体に成形する工程とを有することを特徴とする発泡成形体の製造方法。
A method for producing a foam molded article,
A cylinder having a plasticizing zone and a starvation zone, provided with an introduction port of a physical foaming agent to the starvation zone, and disposed inside the cylinder so as to be rotatable about an axis and movable in an axial direction. In the hunger zone, a multi-strip flight structure is formed, and the multi-strip flight structure includes a screw having a volume per axis around an adjacent screw flight of 5 cm 3 or more and 100 cm 3 or less , Using a pressure regulating container that introduces a physical foaming agent into the starvation zone through the inlet,
The manufacturing method includes:
In the plasticizing zone, plasticizing and melting the thermoplastic resin to form a molten resin;
Introducing the physical blowing agent at a constant pressure into the starvation zone to maintain the starvation zone at the constant pressure at all times;
In the starvation zone, dividing the molten resin transfer path by the multi-strip flight structure, and making each starved state,
Contacting the starved molten resin with the constant pressure physical blowing agent;
And a step of molding the molten resin in contact with the physical foaming agent at a constant pressure into a foamed molded product.
前記可塑化ゾーンは、前記溶融樹脂の流動方向における前記飢餓ゾーンの上流側に位置し、前記溶融樹脂の流動抵抗を高める機構により圧縮された状態の前記溶融樹脂を保持する計量ゾーンを有し、
前記計量ゾーンにおける隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積を容積Aとし、
前記飢餓ゾーンにおける隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積に、前記飢餓ゾーンのスクリュフライトの数を乗じた容積を容積Bとすると、
容積Aを容積Bで除した値は、0.1以上1.0以下となっていることを特徴とする請求項3に記載の発泡成形体の製造方法。
The plasticizing zone is located upstream of the starvation zone in the flow direction of the molten resin, and has a measuring zone that holds the molten resin in a state compressed by a mechanism that increases the flow resistance of the molten resin,
The volume per axis circumference between adjacent screw flights in the measurement zone is defined as volume A,
When a volume obtained by multiplying the volume per axis around the adjacent screw flights in the starvation zone by the number of screw flights in the starvation zone is defined as volume B,
Divided by the in volume B volume A, method for producing a foamed molded article according to claim 3, characterized in that has a 0.1 to 1.0.
熱可塑性樹脂が可塑化溶融して溶融樹脂となる可塑化ゾーンと、前記溶融樹脂が飢餓状態となる飢餓ゾーンとを有するシリンダを備え、物理発泡剤が前記飢餓ゾーンに導入され、前記飢餓ゾーンが常時一定圧力に保持される発泡成形体製造装置に用いられるスクリュであって、
前記シリンダの内部に配置される前記スクリュは、前記飢餓ゾーンにおいて多条フライト構造となっており、前記多条フライト構造は、隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積が、5cm 以上100cm 以下となっていることを特徴とする発泡成形体製造装置用スクリュ。
A cylinder having a plasticization zone in which a thermoplastic resin is plasticized and melted to become a molten resin and a starvation zone in which the molten resin is in a starvation state, a physical foaming agent is introduced into the starvation zone, A screw used in a foam molded product manufacturing apparatus that is constantly maintained at a constant pressure,
The screw disposed inside the cylinder has a multi-strip flight structure in the starvation zone, and the multi-strip flight structure has a volume per axis around an axis between adjacent screw flights of 5 cm 3 or more. A screw for a foam-molded article manufacturing apparatus, characterized by being 100 cm 3 or less .
前記可塑化ゾーンは、前記溶融樹脂の流動方向における前記飢餓ゾーンの上流側に位置し、前記溶融樹脂の流動抵抗を高める機構により圧縮された状態の前記溶融樹脂を保持する計量ゾーンを有し、
前記計量ゾーンにおける隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積を容積Aとし、
前記飢餓ゾーンにおける隣接するスクリュフライト間の軸回り1周あたりの容積に、前記飢餓ゾーンのスクリュフライトの数を乗じた容積を容積Bとすると、
容積Aを容積Bで除した値は、0.1以上1.0以下となっていることを特徴とする請求項に記載の発泡成形体製造装置用スクリュ。
The plasticizing zone is located upstream of the starvation zone in the flow direction of the molten resin, and has a measuring zone that holds the molten resin in a state compressed by a mechanism that increases the flow resistance of the molten resin,
The volume per axis circumference between adjacent screw flights in the measurement zone is defined as volume A,
When a volume obtained by multiplying the volume per axis around the adjacent screw flights in the starvation zone by the number of screw flights in the starvation zone is defined as volume B,
6. The foam molded body manufacturing apparatus screw according to claim 5 , wherein a value obtained by dividing the volume A by the volume B is 0.1 or more and 1.0 or less.
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