專利名稱：注塑法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱塑性樹脂的注塑法，尤其是為了提高成型時熔融樹脂的流動性或為了制得發(fā)泡成型件而注射一種溶有氣體的熔融樹脂的注塑法。
背景技術(shù)：
近年來，不僅在便攜式個人計算機、手機等移動式電子設(shè)備的機殼上，在一般電子設(shè)備上也日益要求薄殼輕質(zhì)。特別是復(fù)印機等的機殼和內(nèi)部機構(gòu)部件等，要求高尺寸精度加工時的各種強度外加要求薄殼輕質(zhì)。結(jié)果是不要求強度的部分薄殼輕質(zhì)，要求強度的部分則要求不勻斷面設(shè)計，注塑件必須尺寸精度良好。也就是說，要求強度部分用厚筋線增強，另一方面不要求強度部分則盡可能薄壁設(shè)計，要求強度與輕質(zhì)兼顧。因此在成型時，需要一種在薄殼流動距離長的部分也能完全填滿樹脂的成型方法。
為使在薄殼流動距離長的部分也能完全填滿樹脂，可以考慮提高樹脂的流動性。在熱塑性樹脂的注塑中，熔融樹脂的流動性是決定樹脂加工性能的重要因素，它不僅決定模具模腔的易填充性，也支配填充后充足的壓力如何向模腔內(nèi)、特別是向樹脂流動末端的薄殼部樹脂傳送，因而也對注塑件的尺寸精度給予影響。
作為表示流動性的一個指標，是熔融樹脂的粘度。熱塑性樹脂的熔融粘度高，作為成型材料的流動性差。因此，對于薄殼部件，樹脂往往難以完全填滿。
為了降低熔融樹脂的粘度，改善流動性能，提高成型溫度固然有效，但在成型溫度與分解溫度接近的樹脂或熱穩(wěn)定性差的阻燃劑等添加劑配混的樹脂等場合，則易于產(chǎn)生樹脂自身和添加劑熱分解、模塑件強度下降、生成樹脂劣化物、模具污染、變色等問題。而且，也有模具內(nèi)樹脂的冷卻延緩、成型周期時間延長等問題。
向來，不依靠成型溫度的提高，改善熔融樹脂流動性的方法是已知的(1)降低樹脂分子量的方法，借此又降低平均分子量、擴展分子量分布、特別是增加低分子量成分的方法。
(2)分子中導(dǎo)入共聚單體的方法。
(3)添加礦物油等低分子量的油狀物、高級脂肪酸酯等增塑劑的方法。
(4)使起增塑劑作用的二氧化碳溶解的方法。
就上述(4)的方法做進一步的說明。例如WO 98/52734等中公開了使CO2溶于樹脂，起增塑劑的作用，導(dǎo)致玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。
另一方面，使用溶有CO2等氣體的熔融樹脂制備發(fā)泡模塑件的方法是已知的。如US專利5334356中公開了CO2用作發(fā)泡劑，在擠出機的中部向熔融樹脂供給CO2，高度微細發(fā)泡的微孔泡沫塑料的成型方法。特公昭63-57213、特開平11-34130中有就氣體發(fā)泡成型用注塑機的記載，向擠出機中部供給發(fā)泡用氣體，在第1級螺桿和第2級螺桿上分別設(shè)有樹脂回流防止裝置，供氣閥上也設(shè)有樹脂回流防止裝置。
但是，上述(1)的方法的問題是，流動性增高的樹脂的沖擊強度和耐化學(xué)藥品性降低，上述(2)的方法的問題是，樹脂受熱時剛性降低，上述(3)的方法的問題是，受熱樹脂因增塑劑而剛性降低，成型時又有增塑劑玷污模具等。上述(4)的方法不存在上述(1)～(3)那樣的問題，但是CO2在熔融樹脂中的溶解量不大，難以獲得足夠的流動性改善效果。
但是，下列兩種CO2等氣體溶解于樹脂的方法可以考慮。其一是預(yù)先把粒狀、粉狀樹脂放置在CO2氣氛中，使之吸收CO2后供給模塑機的方法，其吸收量取決于CO2的壓力、CO2氣氛的溫度、使之吸收CO2的時間。另一方法是向注塑機料筒內(nèi)的塑化樹脂供給CO2使其溶解的方法。
向熔融樹脂中供給CO2等氣體，在通常廣泛使用的同軸螺桿型、螺桿預(yù)塑化型注塑機上，由于螺桿間歇旋轉(zhuǎn)，為了使隨螺桿停轉(zhuǎn)、起動時間變化的樹脂輸送量一定，不得不運轉(zhuǎn)供氣泵，難以控制樹脂中一定的氣體溶解量。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于向塑化料筒供氣，在注射溶有氣體的熔融樹脂的注塑法中，即使在螺桿間歇旋轉(zhuǎn)的塑化料筒中，也能把定量、經(jīng)濟、必要量的CO2等氣體溶解在熔融樹脂中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種注塑法，其特征在于向塑化料筒內(nèi)的熔融樹脂供氣，在注射溶有氣體的熔融樹脂的注塑法中，樹脂塑化時，和供氣段塑化料筒內(nèi)形成一定氣壓的氣體空間的同時，使螺桿梢部的壓力在氣體空間的氣壓以上，且是能維持供氣段塑化料筒內(nèi)氣體空間的范圍的壓力。
上述本發(fā)明的注塑法包括下述內(nèi)容作為其優(yōu)選的實施方式檢測供氣段形成的氣體空間的氣壓，根據(jù)此氣壓來控制螺桿梢部的壓力；使供氣段的熔融樹脂的輸送形成不裝滿狀態(tài)；從塑化完畢到注射開始的螺桿停轉(zhuǎn)時，始終保持塑化時的螺桿梢部的壓力；氣體為二氧化碳；塑化料筒從螺桿的樹脂供給段一側(cè)向梢部一側(cè)順序配備著由進料段、壓縮段、計量段構(gòu)成的“級”串聯(lián)多次重復(fù)的多級型螺桿，供氣段存在于梢部一側(cè)螺桿級的進料段內(nèi)；在螺桿梢部一側(cè)螺桿級進料段的螺紋上形成切口，借助該切口，邊使一部分熔融樹脂回流，邊把氣體與熔融樹脂進行混練；在塑化料筒后端一側(cè)螺桿級的計量段設(shè)有抑制熔融樹脂流動的高流量控制段；在塑化料筒后端一側(cè)螺桿級的計量段設(shè)有熔融樹脂的回流防止裝置；通過一種自動開關(guān)閥向供氣段的塑化料筒內(nèi)供氣，該開關(guān)閥是借助供氣方的壓力和供氣段料筒內(nèi)的壓力之差來自動開關(guān)的；采用備有能夠開、關(guān)注射口的閥式注嘴、和設(shè)置在螺桿梢部的熔融樹脂回流防止裝置的同軸螺桿型注塑機，在注射口關(guān)閉的狀態(tài)下使螺桿旋轉(zhuǎn)，當溶有CO2的熔融樹脂積蓄在塑化料筒前部達一定量時，立即在螺桿計量結(jié)束位置附近，使得照舊維持螺桿背壓，使螺桿梢部的樹脂回流防止裝置處于關(guān)閉狀態(tài)，注射口開啟，注射熔融樹脂。
并且，本發(fā)明提供一種注塑裝置，其是一種由塑化料筒、以及向塑化料筒內(nèi)的熔融樹脂供氣的供氣裝置構(gòu)成的，注射溶有氣體的熔融樹脂的注塑裝置；該塑化料筒在從注射方向后端向前端的一側(cè)順序配備著由進料段、壓縮段、計量段構(gòu)成的“級”串聯(lián)多次重復(fù)的多級型螺桿，且在前端螺桿級的進料段配備著開口的供氣道，該供氣裝置與供氣道連接。
本發(fā)明的注塑裝置包括檢測通過供氣道向塑化料筒內(nèi)所供氣體壓力的壓力傳感器，和借助此傳感器檢出的壓力來控制螺桿梢部壓力的控制裝置；設(shè)有自動開關(guān)閥，其借助彈簧推壓設(shè)在供氣道的向塑化料筒內(nèi)開口邊緣部的閥座，向供氣道供氣時，借助供氣方的壓力和供氣段料筒內(nèi)的壓力之差來推壓彈簧向塑化料筒內(nèi)側(cè)移動，使供氣道開放；螺桿級梢部進料段的螺紋是有切口的；以及后端一側(cè)螺桿級的計量段上設(shè)有對抗熔融樹脂流動的高流量控制段；作為其優(yōu)選的實施方式。


圖1 適合本發(fā)明注塑法的注塑裝置簡2 由圖1所示CO2源、CO2升壓裝置及CO2調(diào)壓裝置構(gòu)成的供氣裝置、和塑化料筒部的詳3 塑化料筒的供氣段附近一例的放大斷面4 供氣段自動開關(guān)閥裝置斷面5 供氣段的CO2壓力對熔融樹脂中CO2溶解量的關(guān)系曲線6 螺桿梢部的壓力對供氣段熔融樹脂的壓力的關(guān)系曲線7 第1級螺桿及第2級螺桿說明8(a)及圖8(b)設(shè)有切口的螺桿一例的示意9 螺桿梢部設(shè)置的回流防止裝置的放大斷面10 實施例3中成型周期時間對CO2吸收量的關(guān)系曲線11 實施例4中成型周期時間對CO2吸收量的關(guān)系曲線圖還有，圖中的符號，1 注塑機、2 塑化料筒、3 模具、4 鎖模裝置、5 CO2源、6 CO2升壓裝置、7 CO2調(diào)壓裝置、8 料斗、9 液化CO2泵、10 電磁開關(guān)閥、11 液化CO2壓縮機、12 電磁開關(guān)閥、13 加熱器、14 減壓閥、15 主箱、16 減壓閥、17 儀表、18 供氣配管、19 電磁開關(guān)閥、20 止回閥、21 減壓閥、22 大氣開放閥、23 螺桿、23a 第1級螺桿、23b 第2級螺桿、24 注嘴部、25 樹脂計量裝置、26供氣段、27 供氣道、28 流量控制段、29 自動開關(guān)閥、30 彈簧、31 閥座、32 閥軸、33 回流防止環(huán)、34 注嘴孔、35 針閥、36 傳動裝置、37 傳動桿、40 回流防止裝置、41 第1進料段、42 第1壓縮段、43 第1計量段、44 第2進料段、45 第2壓縮段、46 第2計量段、50 切口、60 小直徑段、61 樹脂流道段、62 回流防止環(huán)、63 彈簧。
實施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的注塑法中所用的樹脂是熱塑性樹脂，具體例子可舉出聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、苯乙烯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚芳酯、聚苯醚、改性聚苯醚樹脂、全芳族聚酯、聚縮醛、聚碳酸酯、非晶態(tài)聚烯烴樹脂、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚酰胺樹脂、聚砜、聚醚醚酮、聚醚酮等。此等樹脂既可單獨使用，也可兩種以上混合成共混料使用。而且也可與填料、添加劑配混使用。
所謂上述熱塑性樹脂中的苯乙烯系樹脂，是指以苯乙烯為必要原料的均聚物、共聚物及其聚合物和其它樹脂的共混聚合物，優(yōu)選為聚苯乙烯或ABS樹脂。所謂聚苯乙烯，是指苯乙烯均聚物、或樹脂相中橡膠分布的橡膠強化聚苯乙烯。
在二氧化碳用作氣體的場合，優(yōu)選的樹脂是那些與二氧化碳親合性高，二氧化碳在其中溶解度高的熱塑性樹脂、增塑劑效果因CO2而提高的熱塑性樹脂、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯系樹脂、聚縮醛、聚碳酸酯、聚苯醚、改性聚苯醚樹脂等。特別優(yōu)選的是聚碳酸酯，不僅因CO2在其中溶解度高，而且因其熱分解時新生的CO2，受熔融樹脂中所含的CO2影響而使分解反應(yīng)的平衡移動，導(dǎo)致分解反應(yīng)的速度放慢。
本發(fā)明的注塑法適用于一般注塑件的成型，不僅能成型發(fā)泡成型品，而且也能用來成型內(nèi)部無氣泡的實心成型品。因溶有氣體的熔融樹脂具有發(fā)泡性，為使注塑件表面不呈泡沫狀，使熔融樹脂填充劑到模具中時，在熔融樹脂物料流峰不生泡沫，也可將反壓法(在樹脂填充前預(yù)先用氣體給模腔加壓)和本發(fā)明的注塑法并用。
所謂本發(fā)明注塑法所用的氣體，是指一般用作發(fā)泡氣體的氮氣、氦氣和氬氣等希有氣體為代表的惰性氣體、和那些易溶于熱塑性樹脂、增塑效果良好的CO2、C1-5飽和烴以及其部分氫被氟取代的氟里昂(flon)、水、醇等液體的蒸氣等。
基于提高熔融樹脂的流動性而使氣體溶解的場合，CO2是最優(yōu)選的。CO2不僅滿足對熔融樹脂的溶解度高、不使樹脂、模具、注塑機的材料劣化、對成型環(huán)境無危險、價廉等制約條件，在用作增塑劑的場合，還能夠在成型后使其從注塑件迅速揮發(fā)掉。不過，在氣體用作發(fā)泡劑的場合，以發(fā)泡效果高的氮氣為宜。
本發(fā)明注塑法中，在CO2用作增塑劑的場合，其在熔融樹脂中的溶解量優(yōu)選在0.2wt％以上。對CO2的最大溶解量沒有特別限制，使CO2多量溶解，氣體壓力就要提高，況且過度增大溶解量也無助于進一步提高樹脂的流動性。因此實際使用的CO2溶解量在10wt％以下，更優(yōu)選在5wt％以下。
還有，由于塑化料筒中CO2等氣體的溶解量難以直接測定，實際上是把剛注射成型的含CO2的注塑件與在熱空氣干燥機中放置24小時以上、其中所含的二氧化碳量放散至一定的注塑件兩者重量之差額作為模腔射出的熔融樹脂中的CO2含量，其中所述熱空氣干燥機的溫度，對于非晶性樹脂，是比玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低約30℃，對于結(jié)晶性樹脂，是比熔點低約30℃。
本發(fā)明注塑法所用的注塑機是通常用于注塑的同軸往復(fù)螺桿注塑機、螺桿預(yù)塑化式注塑機等，螺桿間歇旋轉(zhuǎn)進行樹脂塑化。在同軸往復(fù)螺桿注塑機中螺桿兼有注塑攪拌機的作用，伴隨樹脂的塑化的螺桿后退，螺桿的有效長度縮短，與此相對，在螺桿預(yù)塑化式注塑機中，是注塑攪拌機把樹脂從塑化擠出機部分離出來，因此擠出機部分可當做單純的擠出機。為此，螺桿預(yù)塑化式注塑機的優(yōu)點是對螺桿設(shè)計的限制少，L/D大、谷徑細，而且容易保持最適當?shù)墓馕恢谩?br> 在本發(fā)明的注塑法中，向塑化料筒中供氣，使氣體溶解在塑化料筒內(nèi)的熔融樹脂中。由于此種溶有氣體的熔融樹脂具有發(fā)泡性，塑化料筒內(nèi)的壓力會從注塑機的注嘴排出，所以必須設(shè)法形成一種使溶有氣體的熔融樹脂在塑化料筒內(nèi)不發(fā)泡、防止內(nèi)壓從注嘴排出的狀態(tài)下進行注塑準備。為防止內(nèi)壓從注嘴排出，可設(shè)計一種帶注嘴孔開關(guān)裝置的“閥控注嘴”的塑化料筒。作為此種開關(guān)裝置，可舉出一種用可動針開關(guān)注嘴孔的裝置、或者在樹脂流道上設(shè)旋轉(zhuǎn)閥，而為防止“搗攪”，開關(guān)裝置以接近注嘴孔為宜。并且，即使在采用無閥控注嘴的注塑機場合，只要借助有閥式澆口熱流道的模具，把注嘴壓接在模具上同時關(guān)閉此閥式澆口也能防止內(nèi)壓排出。
關(guān)于本發(fā)明注塑法中氣體溶于熔融樹脂的實施方法向塑化料筒內(nèi)的熔融樹脂供氣，使供氣段的塑化料筒內(nèi)形成規(guī)定氣壓的氣體空間。氣體在熔融樹脂中的溶解量視下列因素而定氣體種類、樹脂種類、熔融樹脂溫度、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、螺桿梢部壓力、螺桿轉(zhuǎn)、停時間等，只要這些條件確定，接觸熔融樹脂的氣體壓力與氣體在熔融樹脂中的溶解量差不多成正比。從而，能夠借助形成一個接觸熔融樹脂的氣體空間，同時使此空間形成規(guī)定的氣體壓力來再現(xiàn)性良好地控制氣體溶解量。
為可靠地形成上述氣體空間，優(yōu)選的是使供氣段熔融樹脂的輸送形成一種未裝滿狀態(tài)。所謂使熔融樹脂的輸送形成未裝滿狀態(tài)，是指在熔融樹脂沒把塑化料筒全部裝滿而形成部分空間狀態(tài)下進行輸送。例如，優(yōu)選的是螺桿采用兩級螺桿塑化料筒從后端側(cè)面(料斗側(cè))由進料段、壓縮段、計量段構(gòu)成的第1級螺桿和同樣的第2級螺桿構(gòu)成，第1級螺桿使樹脂熔融，第2級螺桿的進料段作為供氣段，同時使此段熔融樹脂的輸送形成未裝滿狀態(tài)，從而向塑化料筒內(nèi)形成的空間供氣；用第2級螺桿混練氣體和樹脂，使氣體溶解于樹脂中。
為使供氣段熔融樹脂的輸送形成未裝滿狀態(tài)，在第1級螺桿計量段和第2級螺桿排氣段之間設(shè)置對抗熔融樹脂流動的高流量控制段，是限制熔融樹脂流入第2級螺桿最簡便的方法。作為此對抗熔融樹脂流動的高流量控制段，可舉出螺桿的螺槽深度變淺，Dulmag或ModdoCk螺桿的混練用設(shè)計，與料筒的間隙縮小到約0.1一1mm、優(yōu)選0.1-0.5mm的單純的圓柱形屏障等。
除上述流量控制段外，優(yōu)選使螺桿每轉(zhuǎn)的熔融樹脂輸送量，第2級螺桿的量大于第1級螺桿。具體地說，可以采用使第2級螺桿的螺距、螺槽深度大于第1級螺桿的方法。在此場合，把第2級進料段(第2進料段)做成雙螺紋的多條螺絲，縮小螺紋間距，這樣不僅能加大螺距、增大樹脂輸送量，即使在熔融樹脂輸送的未滿狀態(tài)下也能減少熔融樹脂在螺槽部的滯留，防止樹脂的滯留劣化。而且，可以并用在料斗處設(shè)有供給樹脂的計量裝置，借助控制第1級螺桿的樹脂供給量使之形成未裝滿狀態(tài)的方法。
除上述未裝滿狀態(tài)下導(dǎo)入氣體外，在第2進料段內(nèi)維持未裝滿狀態(tài)范圍內(nèi)，優(yōu)選的是邊使部分熔融樹脂回流邊進行混練。借助使部分熔融樹脂回流，就能增加與注入熔融樹脂中的氣體接觸的熔融樹脂的表面積，促進氣體溶解在溶融樹脂中。并且，由于促進了前后樹脂的混合，就能對熔融樹脂輸送方向的氣體溶解量的不均勻性進行抑制。
上述第2進料段部分熔融樹脂的回流，可借助在第2進料段的螺紋上形成切口來實現(xiàn)。并且，只要把第2進料段的螺桿輸送量充分加大，盡管有此熔融樹脂回流，也能維持上述的未裝滿狀態(tài)。并且，和第2進料段部分熔融樹脂的回流一樣的混練效果也能借助在第2進料段設(shè)立混煉用的銷釘?shù)姆椒ǐ@得。
在第2進料段的螺紋上設(shè)置使部分熔融樹脂回流的切口來促使氣體溶解在熔融樹脂的場合，切口的總計面積為第2進料段螺紋總計面積的1/50-1/2，且此切口以分散設(shè)置在第2進料段的螺紋上為宜。還有，上述切口的面積和螺紋的面積都是螺桿中心軸方向的投影面積。
流量控制段對防止氣體突然冒出是有效的(當螺桿停轉(zhuǎn)時，第1級螺桿內(nèi)的樹脂壓差減小時，供給供氣段的氣體會通過第1級螺桿的樹脂向料斗一側(cè)冒出)。為防止氣體向料斗一側(cè)冒出，也可使用作用與通用的螺釘頭一樣的可動回流防止裝置，是一種更確實的方法?；亓鞣乐寡b置的功能是防止氣體向料斗一側(cè)冒出，由于被封的樹脂壓力不高，不需要堅固的結(jié)構(gòu)，可以采用止回球、可動環(huán)、導(dǎo)向閥、滑閘(平齒齒輪狀、限定旋轉(zhuǎn)角)，以塑化終結(jié)時借助彈簧、螺桿的反向旋轉(zhuǎn)來自動防止回流的裝置為宜。
還有，這里是以兩級型螺桿為例進行說明的，三級以上型螺桿，只要把螺桿梢部螺桿級的進料段當做供氣段，在其后螺桿級的計量段設(shè)置流量控制段、能向供氣段形成的空間供給氣體，就能獲得同樣的效果。并且，在把單級螺桿擠出機連接起來使用的場合，也是和二級以上的螺桿擠出機一樣的。
在本發(fā)明的注塑法中，為了能使供氣段熔融樹脂的輸送穩(wěn)定且形成未裝滿狀態(tài)，并使氣體均質(zhì)地溶解在熔融樹脂中，需要把螺桿梢部的壓力維持在上述氣體空間的氣壓以上，且在能保持供氣段注射料筒內(nèi)氣體空間的范圍。如果螺桿梢部的壓力過低，供給供氣段的氣體沒有完全溶入熔融樹脂，呈氣泡狀混雜在熔融樹脂中，給熔融樹脂的計量帶來偏差，注塑件中出現(xiàn)空洞，開模時空洞內(nèi)部的氣體膨脹導(dǎo)致注塑件膨脹。所謂螺桿梢部的壓力，指的是螺桿梢部熔融樹脂的壓力，等于螺桿背壓，是把螺桿或注射柱塞沿注射方向推進的壓力。
關(guān)于螺桿梢部壓力下限的設(shè)計確定，可舉出下列兩種方法。一個簡便方法是使螺桿梢部的壓力和供氣段氣體空間的氣壓相等。另一方法是確定在熔融樹脂塑化時塑化樹脂量與螺桿的旋轉(zhuǎn)成正比的壓力，就是說，當螺桿的旋轉(zhuǎn)速度一定時，螺桿或注射柱塞以一定速度后退的最低壓力。
上述前法是在塑化料筒上設(shè)置壓力傳感器來檢測供氣段形成的氣體空間的氣壓，以此壓力傳感器測出的壓力為基礎(chǔ)能不費力地設(shè)置一個控制螺桿梢部壓力的控制裝置。在此場合，此控制裝置不僅能使螺桿梢部壓力與氣體空間壓力相等，而且能使螺桿梢部壓力比氣體空間的壓力高一定壓力。上述后法的著眼點在于，供氣段供給的氣體以氣泡狀態(tài)混雜在熔融樹脂中時，由螺桿送來的表觀熔融樹脂量，就是說熔融樹脂及氣泡兩者體積之和，瞬時增大，還伴隨著螺桿或柱塞的后退速度突然加快的現(xiàn)象。
并且，螺桿梢部壓力過高時，不僅樹脂的塑化速度放慢，例如在上述雙級螺桿的場合，在第2級螺桿上，就不能對抗螺桿梢部高壓輸送熔融樹脂，供氣段熔融樹脂壓力增高，就不能存在氣體空間。在此狀態(tài)下不僅不能使足量氣體溶于熔融樹脂，熔融樹脂中氣體的溶解量也難以控制。螺桿梢部壓力的上限是在不供氣而塑化樹脂時，供氣段熔融樹脂的壓力和供氣壓力相等的壓力。如果螺桿梢部的熔融樹脂壓力低于此壓力，就能在供氣段存在氣體空間，就能一面控制溶解量一面使必要量的氣體溶解在熔融樹脂中。
但是，在不供氣時供氣段用大氣壓以上的熔融樹脂裝滿的狀態(tài)，向供氣段供給熔融樹脂壓以上的氣體雖仍能形成氣體空間，但熔融樹脂壓力改變的場合，氣體空間的壓力也隨之改變，結(jié)果是熔融樹脂中的氣體溶解量也隨之改變。因此，與供氣無關(guān)，供氣段熔融樹脂的輸送始終處于未裝滿狀態(tài)，由此使供氣段的熔融樹脂壓在大氣壓以下是適宜的。在此場合，供氣段的氣體空間沒有被熔融樹脂壓縮，熔融樹脂中的氣體溶解量通過供給供氣段的氣體壓力進行控制就成為可能。
本發(fā)明螺桿梢部的壓力(螺桿背壓)絕對值因下列因素而異螺桿大小、螺桿設(shè)計、螺桿轉(zhuǎn)速、樹脂種類、樹脂溫度、供氣壓力等，該壓力絕對值在送到供氣段的氣體壓力以上，且在供氣段熔融樹脂的壓力低于送到供氣段的氣體壓力這一范圍內(nèi)選定。
由于溶有氣體的熔融樹脂具有發(fā)泡性，塑化結(jié)束后到注射開始的螺桿停轉(zhuǎn)時，為抑制發(fā)泡，保持上述螺桿梢部的壓力是合乎需要的。保持的螺桿梢部壓力，可與樹脂塑化時螺桿梢部的壓力相同，也可以是利用熔融樹脂的發(fā)泡、使螺桿和柱塞不后退的最低壓力。塑化結(jié)束后到注射開始之間所保持的螺桿梢部壓力過高時，螺桿和柱塞直到注射操作才前進，塑化時計量出來的熔融樹脂出現(xiàn)誤差。并且，在成型暫時休止的場合也要防止塑化料筒內(nèi)殘留的熔融樹脂的發(fā)泡，所以始終保持螺桿梢部的壓力，使螺桿和柱塞不后退是合乎需要的。
作為上述螺桿停轉(zhuǎn)時螺桿梢部的壓力保持一定的方法，在使螺桿前進力保持一定的方法，例如在液壓傳動螺桿前進的場合，可以使螺桿前進用的液壓保持一定。并且，在此液壓傳動的場合，螺桿停轉(zhuǎn)時關(guān)閉螺桿前進用的液壓閥，截斷對抗螺桿梢部壓力的液壓油流，簡言之，也可鎖定螺桿的后退。
并且，可調(diào)定螺桿和柱塞的位置，這適合于電動機傳動螺桿前進的場合。
向供氣段塑化料筒內(nèi)供氣優(yōu)選使用一種自動開關(guān)閥，該閥能夠借助供氣方的壓力和供氣段料筒內(nèi)的壓力之差自動開關(guān)。
上述自動開關(guān)閥的具體例子可舉出，在供氣段塑化料筒內(nèi)開口的供氣道端部沿與閥座密接方向用彈簧增加勢能，借所供氣壓對抗彈簧從而在沿塑化料筒內(nèi)側(cè)方向移動時開啟供氣道的菌形閥(截錐形，通常為園截錐形閥體)。此種菌形閥能在短時間內(nèi)供給必要量的氣體，因為在供氣時供氣道隨氣流量而開啟，能有較寬的開口面積。并且，在氣體斷流時供氣道能自動關(guān)閉，所以熔融樹脂在供氣道中不回流。而且，即使在氣體流動的場合，熔融樹脂可能已侵入供氣道的場合，熔融樹脂推壓菌形閥底使其成關(guān)閉狀態(tài)，所以也能防止樹脂的回流。
下面，根據(jù)附圖就本發(fā)明注塑法中所用的一種裝置為例進行說明。本例的裝置用的是同軸螺桿型注塑機，氣體用的是二氧化碳。
如圖1所示，1為注塑機，裝備有塑化料筒2(進行熱塑性樹脂的塑化與注塑)、模具3及鎖模裝置4。在此注塑機1的塑化料筒2中，二氧化碳是從CO2源5，通過CO2升壓裝置6及CO2調(diào)壓裝置7構(gòu)成的供氣裝置提供的。
還有，向模具3供CO2，用作反壓氣體，向塑化料筒2的料斗8供CO2，能使之吸收在由料斗8向塑化料筒2供給的樹脂中。在此場合，優(yōu)選的是，向塑化料筒2、模具3、和料斗8供給的CO2的開-停及壓力等能夠各自獨立地加以控制。
對上述塑化料筒2、CO2源5、CO2升壓裝置6及CO2供給裝置7根據(jù)圖2做進一步說明。
如圖2所示，作為本例的CO2源5，用液化CO2鋼瓶9。
CO2升壓裝置6，由于備有液化CO2壓縮機11(對液體狀態(tài)的二氧化碳加壓升壓)，上述液化CO2鋼瓶9通過電磁開關(guān)閥10連接到此液化CO2壓縮機11上。在CO2源5和CO2升壓裝置6之間要保持低于CO2的臨界溫度(31.1℃)以維持CO2的液化狀態(tài)。由液化CO2鋼瓶9供給液化CO2壓縮機11、壓縮升壓的液化CO2送入CO2調(diào)壓裝置7。
送入CO2調(diào)壓裝置7的液化CO2經(jīng)電磁開關(guān)閥12供給加熱器13，在加熱器13的液化CO2于此變成臨界溫度以上的氣體，經(jīng)減壓閥14供給塑化料筒2的主箱15。在主箱15，內(nèi)部壓力異常高時排氣的減壓閥16，和檢驗主箱15內(nèi)氣壓用的儀表17連接。
連接上述主箱15和塑化料筒2的供氣配管18上，從主箱15一側(cè)順次有電磁開關(guān)閥19、止回閥20介于其間，在止回閥20和塑化料筒2之間還連接著減壓閥21和大氣開放閥22。
用上述供氣裝置向塑化料筒2內(nèi)供氣段26供給CO2的方法如下。
首先，在電磁開關(guān)閥19和電磁開關(guān)閥12關(guān)閉的狀態(tài)下開啟電磁開關(guān)閥10，液化CO2從鋼瓶9供給液化CO2壓縮機11。液化CO2壓縮機11中壓縮的液化CO2借助開啟電磁開關(guān)閥12供給加熱器13，升溫，用減壓閥14減至必要的壓力，儲存于主箱15中。然后在必要壓力的加壓氣體儲存于主箱15的狀態(tài)下，開啟電磁開關(guān)閥19，規(guī)定壓力的CO2通過供氣配管18供給塑化料筒2。
塑化料筒2裝備著雙級型螺桿23，它從樹脂供給段向螺桿尖梢順次由進料段、壓縮段、計量段構(gòu)成的“級”串聯(lián)兩次重復(fù)而成，料斗8一側(cè)是第1級螺桿23a，注嘴部24一側(cè)是第2級螺桿23b。第1級螺桿23a如圖7所示，由第1進料段41、第1壓縮段42及第1計量段43構(gòu)成；同樣，第2級螺桿23b由第2進料段44、第2壓縮段45及第2計量段46構(gòu)成。
樹脂計量裝置25連接在塑化料筒2的料斗8上，計量控制量的樹脂供給料斗8。借助此樹脂計量裝置25連接在料斗8上來控制樹脂供給量，也能使供氣段26更容易形成熔融樹脂輸送的未裝滿狀態(tài)。
供氣段26定在第2級螺桿23b的進料段(排氣段)，供氣管路27在此供氣段26上開口。此供氣管路27是連接在上述供氣配管18上的。
供氣段26與第1級螺桿23a之間設(shè)有流量控制段28。圖3為流量控制段一個例子的放大圖。流量控制段28與塑化料筒2的機筒內(nèi)表面的間隙t縮小，控制從第1級螺桿23a送來的熔融樹脂量，使供氣段26的熔融樹脂的輸送形成未裝滿狀態(tài)，同時為的是防止供給供氣段26的CO2向料斗8一側(cè)回流。在設(shè)置熔融樹脂回流防止裝置的場合，設(shè)置在流量控制段28與供氣段26之間(參照圖1止回裝置40)，借助螺桿設(shè)計也可省略流量控制段28。
上述流量控制段28與塑化料筒2機筒內(nèi)表面的間隙t隨螺桿直徑而異，優(yōu)選在約0.1-1mm范圍，更優(yōu)選在約0.1-0.5mm范圍。流量控制段28的長度l優(yōu)選為螺桿直徑的約5-200％范圍，更優(yōu)選在螺桿直徑的約10-100％范圍。
上述間隙t和長度l可根據(jù)樹脂的熔融粘度和供氣壓力適當選擇。所用的樹脂熔融粘度越低、或者向供氣段26供給的CO2壓力越高，間隙t就越要小，或者長度l就越要長。借助調(diào)節(jié)這些數(shù)值，在成型操作中第1級螺桿23a裝滿樹脂的場合，就能確實防止供氣段26的CO2向料斗8一側(cè)的回流。并且，降低通過流量控制段28的熔融樹脂的溫度使其粘度增高對防止供氣段26的CO2向料斗8一側(cè)的回流是有效的。
如圖7及圖8(a)、圖8(b)所示，在螺桿23的第2進料段的螺紋上，設(shè)有切口50，在維持第2進料段未裝滿狀態(tài)范圍內(nèi)，使部分熔融樹脂回流，以便促進來自供氣管路27的氣體在熔融樹脂中的溶解。就是說，從螺桿23的第1級供給第2進料段的熔融樹脂由于第2進料段的深螺紋和大螺距的雙螺紋而迅速送向前方，另一方面借助切口50使部分熔融樹脂回流進行充分混練。借此促使從供氣管27供給第2進料段的CO2等氣體更均勻地分散、溶解在熔融樹脂中。
上述切口50的形狀在本例中為半圓形，也可為三角形、矩形。切口50的總計面積，如前所述，優(yōu)選為第2進料段螺紋總計面積的1/50-1/2，更優(yōu)選為1/20-1/3。并且，切口50以分散設(shè)置在第2進料段的螺紋整體上為宜。本例中的切口50是沿著螺紋的螺旋方向等間隔設(shè)置的。
關(guān)于向供氣段26供給CO2，借助上述流量控制段28使供氣段26的熔融樹脂的輸送呈未裝滿狀態(tài)，借此就能把CO2通過圖4所示的自動開關(guān)閥29送入供氣段26中形成的空間(熔融樹脂未裝滿的部分)。
關(guān)于本例自動開關(guān)閥29，如圖4所示，用彈簧30向注射壓缸2外增加勢能，由壓在閥座31上的菌形閥構(gòu)成。
更具體地說，上述自動開關(guān)閥29設(shè)置在供氣道27端部同時在供氣道27的端部周緣，與自動開關(guān)閥29的背面相對設(shè)置閥座31。在自動開關(guān)閥29的背面連接著閥軸32，此閥軸32伸到周圍有間隙的供氣道27內(nèi)，用彈簧30向塑化料筒2的外方增加勢能。
關(guān)于上述自動開關(guān)閥29，當供氣道27內(nèi)的壓力與塑化料筒2的供氣段26內(nèi)的壓力相等時，借助彈簧30的力推壓閥座31，關(guān)閉供氣道27，向供氣道27供給CO2，供氣道27內(nèi)的壓力達到高于塑化料筒2的供氣段26內(nèi)的壓力，在此CO2的壓力作用下，力超過彈簧30的力時，就抵制彈簧30向塑化料筒2的內(nèi)方移動，開啟供氣道27。
通過上述帶菌形閥的自動開關(guān)閥29進行CO2供給時，由于在供氣時供氣道27隨CO2氣流量而開啟，能有較寬的開口面積，能在短時間內(nèi)供給必要量的氣體。并且，在氣體斷流時，供氣道27能自動關(guān)閉，所以熔融樹脂在供氣道27中不回流。而且，即使在氣體流動的場合，熔融樹脂可能已侵入供氣道27的場合，熔融樹脂推壓自動開關(guān)閥29的底部，自動關(guān)閉供氣道27，所以也能防止熔融樹脂的回流。
上述自動開關(guān)閥29，為防止在端部表面(塑化料筒2的內(nèi)側(cè)表面)附近的熔融樹脂對流，開啟時的端部表面的位置優(yōu)選與塑化料筒2的內(nèi)表面大體一致。具體地說，關(guān)閉時的端部表面的位置優(yōu)選或者與塑化料筒2的內(nèi)表面幾乎相等，或者稍微凹陷約0.5mm。
如圖2所示，在螺桿23的端部，設(shè)有防止注射時熔融樹脂回流的回流防止裝置33?；亓鞣乐寡b置33如圖9所示，包括在螺桿23梢部形成的小直徑段60，與小直徑段60外圍表面之間留有樹脂流道61，插設(shè)能夠沿螺桿23的中心軸方向移動的環(huán)狀止回環(huán)62，把此止回環(huán)62向后端(料斗8側(cè))擠壓的彈簧63。此回流防止裝置33，當螺桿23停轉(zhuǎn)時，止回環(huán)62由于彈簧63的擠壓力向后端移動，截斷樹脂流道，在熔融樹脂的存在下使螺桿23正轉(zhuǎn)時，借助熔融樹脂的前進力抵制彈簧63，使止回環(huán)62向梢部一側(cè)擠壓移動，開啟樹脂流道。并且，在注嘴部24設(shè)有開閉注嘴孔34的針閥35。此針閥35在注嘴部24的內(nèi)側(cè)，面向注嘴孔34，可進可退，利用液壓缸等傳動裝置36，使傳動桿37進退，進則關(guān)閉注嘴孔34，退則開啟注嘴孔34。
如上所述的設(shè)置針閥35，使能開閉注嘴孔34，在注嘴孔34呈關(guān)閉狀態(tài)下，螺桿23梢部邊加壓(螺桿背壓)邊進行塑化計量操作，經(jīng)過計量，積蓄在塑化料筒2的梢部，能夠防止溶有CO2的熔融樹脂發(fā)泡。
在本發(fā)明的注塑法中優(yōu)選選用注嘴孔34能開閉的塑化料筒2，作為注嘴孔34的開關(guān)裝置，除上述那樣機械地強制開關(guān)裝置之外，也有塑化料筒2內(nèi)的熔融樹脂壓，特別是梢部的熔融樹脂壓調(diào)成規(guī)定壓力的自動開啟型裝置。就是說，本發(fā)明所用的注塑機優(yōu)選選用帶能開能關(guān)的閥控注嘴的塑化料筒2。
還有，上述裝置所用的氣體是二氧化碳，在使用CO2以外氣體的場合，也能用同樣的裝置實施本注塑法。
實施例下面，借助實施例及比較例對本發(fā)明做進一步的說明。
首先，就實施例及比較例中所用的材料、器材以及二氧化碳在熔融樹脂中溶解量的測定方法進行說明。
(樹脂)橡膠增強聚苯乙烯A&M苯乙烯公司的「A&M聚苯乙烯·492」、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)旭化成工業(yè)公司的「Delpet 70NHX」(二氧化碳)純度99％以上的二氧化碳(注塑機)以住友重機械工業(yè)公司的「SG125M-HP」為基礎(chǔ)，此機為同軸螺桿型注塑機，螺桿為L/P＝23的兩級型，螺桿形狀如圖2所示。螺桿直徑為32mm，螺紋深度第1進料段3.8mm、第1計量段1.7mm、第2進料段7mm、第2計量段1.9mm。第2進料段為雙螺紋的。有切口和無切口的螺桿兩種兼用。切口為半徑3mm的半園形，旋轉(zhuǎn)的一圈上等間隔設(shè)有4個切口。第1級螺桿上設(shè)置寬20mm園柱形流量控制段，與料筒內(nèi)表面的間隙為0.25mm。供氣段如圖3所示，自動開關(guān)閥如圖4所示，設(shè)置菌形閥。菌形閥閥座接觸部的直徑為4.6mm，彈簧關(guān)閉菌形閥的壓力為300g。注嘴部有示于圖5的機械開關(guān)裝置。并且，圖中未示出，在與供氣段供氣道的開口位置相對側(cè)的料筒內(nèi)表面上設(shè)置壓力傳感器用以測定熔融樹脂壓力或氣體壓力。所用壓力傳感器為ダイニスコ公司的「NP465XL」。
(注射料筒溫度的調(diào)定)注塑時，注射料筒的調(diào)定溫度，在使用橡膠增強聚苯乙烯的場合為200℃及210℃，在使用聚甲基丙烯酸甲酯樹脂的場合為240℃。
(二氧化碳在熔融樹脂中溶解量的測定)二氧化碳在熔融樹脂中的溶解量是由注塑件成型后的失重求得的。就是說，測定了剛成型的注塑件的重量之后，先把該注塑件放置在大氣中約24小時，再放置在80℃的真空干燥機中48小時，重新測定其重量，放置前后重量之差就作為熔融樹脂中的二氧化碳含量。
(模具)厚度2mm、橫豎各60、120mm的長方形平板用做成型模具。
參考例1有切口的螺桿用做第2進料段，橡膠增強聚苯乙烯用做樹脂，塑化料筒溫度調(diào)整到210℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)150rpm，成型周期40秒進行注塑。
使用圖2所示的供氣裝置，改變向塑化料筒供氣段供給的CO2壓力，使螺桿梢部的壓力與向排氣段供給的CO2壓力相等，然后進行注塑。測定熔融樹脂中CO2的溶解量。其結(jié)果示于圖5。
如圖5所示，供氣段的CO2壓力與熔融樹脂中CO2的溶解量存在著正比例的關(guān)系，證明熔融樹脂中CO2的溶解量可用CO2壓力來控制。
參考例2在不供氣、注嘴孔關(guān)閉狀態(tài)下以50mm螺桿行程反復(fù)進行樹脂的塑化、清洗操作。
在螺桿轉(zhuǎn)數(shù)50、100、150rpm的場合，改變螺桿梢部的壓力，用壓力傳感器測定由各螺桿梢部壓力施加在供氣段的熔融樹脂的壓力，其結(jié)果示于圖6。
如圖6所示，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)一定，螺桿梢部的壓力逐漸增高時，在螺桿梢部的壓力達到某一數(shù)值以上時，供氣段熔融樹脂的壓力就能檢測出來。在螺桿轉(zhuǎn)數(shù)150rpm的場合，當螺桿梢部的壓力達到14MPa以上時，檢測出的熔融樹脂壓力在OMPa以上，證明供氣段被熔融樹脂裝滿，熔融樹脂的輸送不呈未裝滿狀態(tài)。
實施例1有切口的螺桿用做第2進料段，橡膠增強聚苯乙烯用做樹脂，塑化料筒溫度調(diào)整到210℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)150rpm，螺桿梢部壓力10MPa，向供氣段供給10MPa CO2，進行清洗操作30次。從注嘴部出來的線材雖有微細氣泡但線材不斷裂，沒有氣泡破裂聲，從而可以推斷，熔融樹脂中不存在大的氣泡。
其次，經(jīng)0.6秒鐘向充滿8MPa CO2的模腔、表面溫度40℃的模具中填充樹脂，塑化料筒內(nèi)的熔融樹脂壓力在110MPa下保壓3秒鐘，冷卻20秒鐘。充滿模腔的CO2在填充完畢時向大氣釋放。
即使40秒鐘周期內(nèi)50次注射成型，塑化時間6.5秒，誤差也在0.3秒以內(nèi)。而且，注塑件沒有凸脹，表面沒有發(fā)泡模樣，外觀良好，內(nèi)部未見氣泡。由注塑件的失重求得的CO2在熔融樹脂中的溶解量為2.3wt％。
實施例2
有切口的螺桿用做第2進料段，橡膠增強聚苯乙烯用做樹脂，塑化料筒溫度調(diào)整到210℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)150rpm，螺桿梢部壓力18MPa，進行清洗操作。此時，不向供氣段供給CO2時，檢測出熔融樹脂的壓力為0.8MPa，證明供氣段處于樹脂裝滿狀態(tài)。在此狀態(tài)下向供氣段供給10MPa的CO2，與實施例2一樣進行清洗及注塑。
在清洗操作中，從注嘴部出來的線材雖有微細氣泡，但線材不斷裂，沒有氣泡破裂聲，從而可以推斷，熔融樹脂中不存在大的氣泡。
即使40秒鐘周期內(nèi)50次注塑，塑化時間8.3秒，誤差也在0.4秒以內(nèi)。而且，注塑件沒有凸脹，表面沒有發(fā)泡模樣，外觀良好，內(nèi)部未見氣泡。由注塑件失重求得的CO2在熔融樹脂中的溶解量為2.0wt％。
比較例1除有切口的螺桿用做第2進料段，橡膠增強聚苯乙烯用做樹脂，塑化料筒溫度調(diào)整到210℃，螺桿梢部壓力9MPa之外，和實施例2一樣進行清洗及注塑。
在清洗操作中，從注嘴部出來的線材有微細氣泡，同時線材斷裂，得不到連續(xù)的線材，有氣泡破裂聲，從而確認樹脂中存在大的氣泡。而且，塑化時間約3-6秒，誤差大，注塑件時有凸脹發(fā)生。
比較例2有切口的螺桿用做第2進料段，橡膠增強聚苯乙烯用做樹脂，塑化料筒溫度調(diào)整到210℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)150rpm，螺桿梢部壓力30MPa，不向供氣段供給CO2時，檢測出熔融樹脂的壓力為12MPa，確認供氣段處于樹脂裝滿狀態(tài)。
在此狀態(tài)下向供氣段供給10MPa的CO2，與實施例2一樣進行清洗及注塑。
在清洗操作中，從注嘴部出來的線材不發(fā)泡，是透明的，放置熔融樹脂時內(nèi)部產(chǎn)生少量氣泡，可確認是輕度發(fā)泡。由此，可以確認，CO2實際上沒有溶入熔融樹脂中。
模腔不用CO2加壓，進行注塑。注塑件是透明的，表面未見發(fā)泡模樣。由注塑件失重求得的CO2在熔融樹脂中的溶解量在0.1wt％以下。
實施例3注射料筒的溫度調(diào)整到210℃，橡膠增強聚苯乙烯用做樹脂進行注塑。向供氣段供給的CO2壓力保持在9MPa，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)150rpm。螺桿梢部的壓力為11MPa，為防止熔融樹脂填充模具期間發(fā)泡，施加7MPa的CO2反壓。第2進料段的螺紋上有、無切口的兩種螺桿兼用，分別在成型周期時間26-100秒范圍內(nèi)變動進行注塑。
從所得注塑件測定熔融樹脂中CO2的溶解量。其結(jié)果示于圖10。
如圖10所示，第2進料段的螺紋用有切口螺桿的場合與用無切口螺桿相比，CO2的溶解量增大1.5倍，證明能使更多量的CO2溶解。并且，上述兩種場合相比，使用有切口的螺桿時，隨成型周期時間變動的CO2溶解量的變動減少，證明能進行更穩(wěn)定的注塑。
實施例4除所用樹脂改為PMMA之外，其余和實施例3一樣進行。測定CO2在熔融樹脂中的溶解量。有和無切口的兩種螺桿用做第2進料段。
結(jié)果示于圖11。圖11和圖10一樣，表示成型周期時間與CO2在熔融樹脂中溶解量之間的關(guān)系，縱坐標表示成型周期時間100秒時的CO2量(＝1)與各成型周期時間的CO2量之比。
如圖11所示可以證明，與第2進料段用無切口螺桿的場合相比，用有切口螺桿的場合能夠使更多量的CO2溶解。并且也可證明與用無切口螺桿的場合相比，在用有切口螺桿的場合，隨成型周期時間變動的CO2溶解量的變動較小，能夠進行更穩(wěn)定的注塑。
工業(yè)生產(chǎn)上的利用可能性如上所述，本發(fā)明能夠使必要量的氣體再現(xiàn)性良好地定量溶解在熔融樹脂中，而且借助螺桿的切口，用較低的壓力能夠使更多量的氣體溶解在熔融樹脂中進行注塑，從而能夠借助氣體溶解、改善熔融樹脂的流動性來進行注塑，并能使采用溶解氣體的發(fā)泡注塑高效進行。并且能使隨成型周期時間變動的氣體溶解量變動較小，能夠進行更穩(wěn)定的注塑。
權(quán)利要求
1.一種注塑法，其特征在于，向塑化料筒內(nèi)的熔融樹脂供氣，在注射溶有氣體的熔融樹脂的注塑法中，樹脂塑化時，和供氣段塑化料筒內(nèi)形成一定氣壓的氣體空間的同時，使螺桿梢部的壓力在氣體空間的氣壓以上，且是能維持供氣段塑化料筒內(nèi)氣體空間的范圍的壓力。
2.按照權(quán)利要求1的注塑法，其特征在于，檢測在供氣段形成的氣體空間的氣壓，根據(jù)此氣壓來控制螺桿梢部的壓力。
3.按照權(quán)利要求1的注塑法，其特征在于，使供氣段的熔融樹脂的輸送形成未裝滿狀態(tài)。
4.按照權(quán)利要求1的注塑法，其特征在于，從塑化完畢到注射開始的螺桿停轉(zhuǎn)時，都保持塑化時的螺桿梢部的壓力。
5.按照權(quán)利要求1的注塑法，其特征在于，該氣體為二氧化碳。
6.按照權(quán)利要求1的注塑法，其特征在于，塑化料筒從螺桿的樹脂供給段一側(cè)向梢部一側(cè)順序配備著由進料段、壓縮段、計量段構(gòu)成的“級”串聯(lián)多次重復(fù)的多級型螺桿的供氣段，存在于梢部一側(cè)螺桿級的進料段內(nèi)。
7.按照權(quán)利要求6的注塑法，其特征在于，在梢部一側(cè)螺桿級進料段的螺紋上形成切口，借助該切口邊使一部分熔融樹脂回流邊把氣體與熔融樹脂混練而使氣體溶解。
8.按照權(quán)利要求6的注塑法，其特征在于，在塑化料筒后端一側(cè)螺桿級的計量段設(shè)有對抗熔融樹脂流動的高流量控制段。
9.按照權(quán)利要求6的注塑法，其特征在于，在塑化料筒后端一側(cè)螺桿級的計量段設(shè)有熔融樹脂的回流防止裝置。
10.按照權(quán)利要求1的注塑法，其特征在于，通過自動開關(guān)閥向供氣段的塑化料筒內(nèi)供氣，當借助彈簧推壓設(shè)置在供氣道的向塑化料筒內(nèi)開口邊緣部的閥座，向供氣道供氣時，借助供氣方的壓力和供氣段料筒內(nèi)的壓力之差來推壓彈簧向塑化料筒內(nèi)側(cè)移動，使供氣道開放。
11.按照權(quán)利要求1的注塑法，其中，用備有能夠開、關(guān)注射口的閥式注嘴、和設(shè)置在螺桿梢部的熔融樹脂回流防止裝置的同軸螺桿型注塑機，在注射口關(guān)閉的狀態(tài)下使螺桿旋轉(zhuǎn)，當溶有CO2的熔融樹脂積蓄在塑化料筒前部達一定量時，立即在螺桿計量結(jié)束位置附近，照舊維持螺桿背壓，由于螺桿梢部的樹脂回流防止裝置處于關(guān)閉狀態(tài)，注射口開啟，注射熔融樹脂。
12.一種注塑裝置，其特征在于，該裝置由塑化料筒和向塑化料筒內(nèi)的熔融樹脂供氣的供氣裝置構(gòu)成，用于注射溶有氣體的熔融樹脂，該塑化料筒在從注射方向后端一側(cè)向梢部一側(cè)順序配備著由進料段、壓縮段、計量段構(gòu)成的“級”串聯(lián)多次重復(fù)的多級型螺桿，且在梢部螺桿級的進料段配備著開口的供氣道，該供氣裝置與供氣道連接。
13.按照權(quán)利要求12的注塑裝置，其特征在于，該裝置包括檢測通過供氣道向塑化料筒內(nèi)所供氣體壓力的壓力傳感器，和借助此傳感器檢出的壓力來控制螺桿梢部壓力的控制裝置。
14.按照權(quán)利要求12的注塑裝置，其特征在于，設(shè)置自動開關(guān)閥，其借助彈簧推壓設(shè)在供氣道的向塑化料筒內(nèi)開口邊緣部的閥座，向供氣道供氣時，借助供氣方的壓力和供氣段料筒內(nèi)的壓力之差來推壓彈簧向塑化料筒內(nèi)側(cè)移動，使供氣道開放。
15.按照權(quán)利要求12的注塑裝置，其特征在于，梢部螺桿級進料段的螺紋是有切口的。
16.按照權(quán)利要求12的注塑裝置，其特征在于，后端一側(cè)螺桿級的計量段上設(shè)有對抗熔融樹脂流動的高流量控制段。
全文摘要
本發(fā)明提供一種注塑法,其特征在于,向塑化料筒內(nèi)的熔融樹脂供氣,注射溶有氣體的熔融樹脂,其中,樹脂塑化時,和供氣段塑化料筒內(nèi)形成一定氣壓的氣體空間的同時,使螺桿梢部的壓力在氣體空間的氣壓以上,且是能維持供氣段塑化料筒內(nèi)氣體空間的范圍的壓力。借助本發(fā)明能使必要量的氣體再現(xiàn)性良好地定量溶解在熔融樹脂中。
文檔編號B29C45/76GK1380848SQ01801519
公開日2002年11月20日 申請日期2001年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月31日
發(fā)明者山木宏 申請人:旭化成株式會社