发泡注塑成型方法技术

本发明专利技术公开了一种发泡注塑成型方法，其包括步骤：设置一金属型模，该型模的金属型腔内壁面上具有一熔融树脂排出装置；通过注入一种热塑性发泡树脂而在金属型腔内形成一发泡熔融树脂体，通过向金属型腔内的发泡熔融树脂体施加一个压力，而将发泡熔融树脂体的表面压紧到金属型腔的内壁面上，从而使发泡熔融树脂体的表层部分固化，由此而形成发泡熔融树脂体的外表层；利用发泡熔融树脂体自身产生的发泡压力，将一部分发泡熔融树脂体经熔融树脂排出装置排出到金属型腔的外部，从而降低了作用在发泡熔融树脂体上的压力，通过使金属型腔内的发泡熔融树脂体发生发泡而形成了一个发泡熔融树脂体，其外表层基本上是未经发泡的，这样就可高效、经济地制出轻质的泡沫模制物品，其具有很高的尺寸精度，并能精确地复现金属型腔内壁面的形貌。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于对热塑性树脂执行发泡成型的方法。更具体来讲，本专利技术设计这样一种用于对热塑性树脂执行发泡成型的方法该方法用于制造具有基本上未经发泡的外表层的发泡注塑物品。该方法包括(1)设置一个型模，其包括一固定的半型模和一个与固定半型模配对的活动半型模，从而可利用固定半型模的内壁面和活动半型模的内壁面围成一型腔，其中，型腔具有一内壁面，该内壁面上具有一熔融树脂释放装置；(2)将熔融态的可发泡的热塑性树脂注入到型模的型腔内，从而在型腔内形成一个可发泡的树脂熔融体；(3)向型腔内的可发泡树脂熔融体施加一个压力，以将可发泡树脂熔融体的表面紧压到型腔的内壁面上，从而使得可发泡树脂熔融体的表面部分被固化，从而形成可发泡树脂熔融体的外表层；以及(4)经熔融树脂释放装置，将处于发泡压力作用下的一部分可发泡树脂熔融体释放到型腔的外部，从而降低了施加在可发泡熔融树脂体上的压力，使型腔内的可发泡树脂熔融体发生发泡现象，由此而形成其外表层基本上仍保持非泡沫化状态的发泡树脂体，其中的发泡压力是由可发泡树脂熔融体产生的。本专利技术的的优势不仅在于其能以优异的再现性高效、经济地制出模制物品，而且能很容易地控制模制物品的外表层厚度和膨胀率，其中的模制物品对型腔内壁面的形貌具有优异的复现性，且其具有非泡沫化的外表层，而内部则是高度发泡的。本专利技术的能以很低的成本制出多种优良的、热塑性树脂材质的发泡注塑模制物品。这些模制物品的实例包括轻型电气设备或电子设备的外壳、各种汽车部件、以及各种日用品。另外，本专利技术的的有利之处还在于其不但能用来对普通的热塑性树脂进行模制成型，而且可对各种含有阻燃剂的树脂合成物执行成型，阻燃剂的耐热稳定性很低，因而不能在高成型温度下对这些合成物执行模制成型，本专利技术的方法还可用来对各种其它的树脂进行成型，这些树脂的流动性很低，因而很难用常规的注塑成型方法对这样的树脂进行成型加工。
技术介绍
用于制造发泡模制物品的常规是公知的，该方法包括一个对含有发泡剂的可发泡热塑性树脂进行发泡的步骤。在常规的中，一般使用偶氮二甲酰胺(ADCA)、N，N′-二苯硫脲(DPT)等材料作为发泡剂，其用量范围为以重量计，在每100份树脂加入1-5份发泡剂。作为上述普通的一种代表实例，将对所谓的“注量不足方法”进行描述。在该方法中，含有发泡剂的熔融树脂被注入到一型腔中，其注入量所对应的体积小于型腔的容积。当熔融树脂被注入到型腔中时，所注入的熔融树脂的前向部分一即首先接触到型腔内壁面的那一部分会迅速冷却，从而形成一固化层。然后，所注入的熔融树脂的后向部分沿着固化层流经型腔的中央部分，之后到达固化层的流峰处，并越过该流峰，而后继续向型腔的内壁面前进而最终接触到内壁面，在该位置处，熔融树脂被冷却而形成新的固化层。所注入的熔融树脂在型腔中这样的流动行为被称为“喷泉流”。在完成注入之后，型腔中的熔融树脂开始发泡并膨胀，直到其抵达型腔的内周面、从而将型腔填满为止，这样就形成了泡沫模制物品。这种被称为“注量不足方法”的工艺是中的一种最简单形式，其获得了广泛的使用，尽管这种方法存在一个问题由于被注入熔融树脂的流峰处发生了发泡，所以所制得模制物品的表面变得很粗糙。在另一方面，对于那些用来制造厚度大、外观状况优良、且缩痕或翘曲很少的发泡模制物品的方法，存在一种常规的，该方法通常被称为“逆压方法”。在已审结的日本专利申请文件特开昭62-16166中公开了此类逆压方法的一个实例。该逆压方法包括步骤将含有发泡剂的熔融树脂注入到一个充有压缩空气的型腔中，其中，熔融树脂的注入量相对于型腔的体积也是“注量不足”的；将压缩空气从型腔内释放到型模的外部；以及对型腔中的熔融树脂进行冷却，通常将熔融树脂保持在一低压作用下。利用该方法，就可以防止注入的熔融树脂的流峰出现发泡，从而就可以制出这样一种发泡模制物品其表面上不带有泡沫痕迹，其只有内部发生了发泡。在逆压方法中，以这样的方式将可发泡的熔融树脂注入到型腔中，使得型腔基本完全被所注入的、处于未发泡状态的可发泡熔融树脂填满。然后，对注入的熔融树脂进行冷却，因而出现收缩，而与此同时，发泡所表现出的膨胀量可补偿由于收缩而出现的体积缩小。在该方法中，基本上来讲，发泡剂的使用量是最小的，只要其所导致的发泡膨胀足以补偿由收缩而引起的体积减小就可以了。因而，该方法就出现了一个问题由于熔融树脂并非是在高压作用下紧压在型腔的内壁面上，所以所制得的模制物品对型腔内壁面形貌的再现性很差，其外观不良。该方法还存在一个问题发泡膨胀被控制在仅能足以弥补由于收缩而产生的体积缩小的程度，所以将不能使模制物品的重量有很大的减轻。另外，还存在这样一个问题当发泡剂使用过量时，则制出的模制物品会继续发泡膨胀，甚至在物品被从型腔中取出之后，这样就会使制得的模制物品发生膨胀或变形。为了克服这一问题，就必须要极大地延长冷却时间(即注入的熔融树脂被留在型腔中进行冷却的时间)下面将介绍上述常规的另一个实例。存在一种公知的旧方法，该方法包括步骤将可发泡熔融树脂注入到一型腔中；将气体通入到已注入熔融树脂中、由此形成一熔融树脂中空体；使中空体保持当前状态，直到其外表面部分硬化为止；以及将通入的气体释放到型模的外部，从而使中空体的内部发生发泡，并向内膨胀而将内部空腔填实(可参见已审结的日本专利公开文件特开昭53-25352)。该方法具有如下的缺点。通入的气体(其被用来形成空腔)是通过排气口(该排气口同样也是进气口，气体从该进气口通入)释放的；但是，由于在与排气口(进气口)相连接的导管或其它装置内存在很大的压力损失，所以将需要很长的时间才能将通入的气体经排气口(进气口)释放掉。因而，熔融树脂中空体的内部在气体被完全排出之前就已经发生了很大程度的固化，从而导致熔融树脂不能形成一个具有理想尺寸的泡沫内部体。另外，在可发泡熔融树脂中发泡剂含量很高、因而熔融树脂具有高发泡性的情况下，当通过经排气口(进气口)释放气体来使熔融树脂中空体的内部开始发泡时，排气口(进气口)周围的熔融树脂部分也会进行发泡，从而导致排气口被泡沫阻塞。结果就是，用于形成空腔的气体不能顺畅地排出到型模的外面，导致这样一个问题即使在冷却时间的末了，在空腔中仍然残留有内部气体压力，当打开型模来将成型后的物品从型腔中取出时，剩余的内部压力将会使制出的模制物品发生爆裂。另外，近来人们已经提出了与上述类似的方法，在该方法中，首先制出可发泡熔融树脂的中空体，然后再使中空体发生发泡。例如，在待审的日本专利申请公开文件特开平7-32405(对应于第5900198和5948446号美国专利)、以及待审的日本专利申请公开文件2000-94468中就公开了这样的方法。前一文件(即日本专利申请公开文件特开平7-32405)中公开的方法用于制造注塑成型的中空树脂物品，对于这样的物品，其大厚度部分中制有一个空腔，且在外表层与中空部分之间散布着一些气室，这种树脂物品表面上出现缩痕的发生率很低。在该方法中，一种可发泡的熔融树脂被注入到一型腔中，用一种第一高压气体对该型腔进行加压，在注入熔融树脂的过程中、或在注入之后，将一种第二高压气体通入到注入的熔融树脂中，由此在注入的熔融树脂中形成一个空腔。然后，将型腔中的高压气体释放到型模的外面，从而使可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对热塑性树脂执行发泡注塑成型的方法，该方法包括步骤： （１）设置一型模，其包括一固定的半型模和一个与所述固定半型模配对的活动半型模，从而可利用所述固定半型模的内壁面和活动半型模的内壁面围成一型腔， 所述型腔具有一内壁面，并与一树脂入口相通， 所述型腔的所述内壁面具有一熔融树脂释放装置； （２）在预先选定的注入温度和压力条件下，通过所述树脂入口将一种熔融态的可发泡热塑性树脂注入到所述型模的所述型腔内，其中的注入量是某一重量值的９５％到１１０％，其中的重量值是体积等于所述型腔容积的可发泡熔融树脂的重量，其中，树脂的体积是指在预定注入温度和压力条件下测得的体积， 这样，就可在所述型腔内形成一可发泡熔融树脂体； （３）向所述型腔内的所述可发泡熔融树脂体施加一压力，以将所述可发泡熔融树脂体的表面紧压到所述型腔的所述内壁面上，从而使所述可发泡熔融树脂体的表面部分发生固化、而形成所述可发泡熔融树脂体的外表层；以及 （４）在由所述可发泡熔融树脂体产生的发泡压力作用下，经所述熔融树脂释放装置将一部分所述可发泡熔融树脂体释放到所述型腔外部，从而降低作用在可发泡熔融树脂体上的压力，这样就可以使型腔内的可发泡熔融树脂体开始发泡，从而形成一个发泡后的树脂体，其所述外表层基本上保持未发泡的状态。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山木宏，田中裕二，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]