JP2000037743A - 発泡成形品の製造方法及び同製造方法に用いるための金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡剤を含む樹脂材料の発泡中、上型内に上
下動可能に設けた押圧プレートを樹脂材料に押し当てる
ことにより、品質の良好な発泡成形品を成形する。 【解決手段】 発泡成形品を製造するために用いる金型
装置は、ボルスタ３１上に置かれて内部に温調配管３５
を有する下型３２と、ラム３３に固定された上型３４
と、上型３４内に上下動可能に組み込まれて内部に温調
配管３５を設けた押圧プレート３６とからなる。押圧プ
レート３６と上型３４との間にはスプリング３８が介装
され、上型３４の下面にはストッパ３９及びスイッチ４
０が設けられている。これにより、発泡剤を含む樹脂材
料５０の発泡中、押圧プレート３６の下面が樹脂材料５
０の上面に押し当てられたままなので、樹脂材料５０の
上面には空気だまりによる凹部が形成されることはなく
品質の良好な発泡成形品を成形することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下型と上型との間
にて発泡剤を含む樹脂材料を加熱により発泡させて成形
する発泡成形品の製造方法及び同製造方法に用いるため
の金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発泡成形品を製造するためには、
金型装置として、例えば図４及び図５に示すように、ボ
ルスタ１１上に置かれた下型１２とラム１３に固定され
た上型１４とで構成され、上型１４の下部には、両型１
２，１４との間に樹脂材料２０を収容及び成形するため
の凹部１４ａを設けるとともに、両型１２，１４には、
加熱及び冷却のための熱媒体を通すための温調配管１５
をそれぞれ設けた金型装置が用いられている。なお、樹
脂材料２０は同材質の三層からなる積層体であり、その
下層、中間層及び上層はそれぞれ非発泡性樹脂からなる
基材２１、発泡性樹脂２２及び非発泡性樹脂からなる表
皮２３からなっている。そして、発泡成形品を製造する
には、図４に示すように、下型１２の上面に樹脂材料２
０を置き、上型１４の下面が下型１２の上面に当接する
まで上型１４を下降させる。このとき、上型１４の下面
すなわち凹部１４ａの上面と樹脂材料２０の表面との間
に発泡量と同量の空間Ｓが生じるように設定される。次
に、各温調配管１５に熱水等の加熱媒体をそれぞれ通し
て両型１２，１４を加熱し、図５に示すように発泡性樹
脂２２のみを発泡させて、樹脂材料２０を両型１２，１
４の間すなわち凹部１４ａ内に充填させる。そして、最
後に、各温調配管１５に冷水等の冷却媒体をそれぞれ通
して両型１２，１４を冷却し、樹脂材料２０を硬化させ
た後、上型１２を上昇させて、樹脂材料２０よりなる成
形品２０’を取り出すようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の発
泡成形品の製造方法においては、樹脂材料２０の発泡性
樹脂２２を発泡させて賦形する際に空間Ｓ内の空気が排
出されないので、成形後の樹脂材料２０の表面すなわち
上層の表皮２３の上面には空気だまりにより凹部が生
じ、成形品の外観品質を損なうという問題がある。ま
た、上型１２の熱が空気を介して樹脂材料２０へ伝導す
るので、樹脂材料２０の加熱に時間がかかり、樹脂材料
２０の発泡性樹脂２２を発泡させて成形するにも時間が
かかるという問題もある。さらに、発泡性樹脂２２の発
泡完了が確認できないため冷却するタイミングがつかめ
ず成形サイクルタイムが一定にできないという問題もあ
る。

【０００４】

【発明の概要】本発明は、上記問題に対処するためにな
されたもので、その目的は、加熱による発泡剤を含む樹
脂材料の発泡中、上型内に上下動可能に設けた押圧プレ
ートを樹脂材料に押し当てておくことにより、品質の良
好な発泡成形品を成形し、さらには短時間に発泡剤を含
む樹脂材料を発泡させて成形できるようにした発泡成形
品の製造方法及び同製造方法に用いるための金型装置を
提供することにある。

【０００５】上記目的を達成するために、本発明に係る
発泡成形品の製造方法においては、下型上に置かれた発
泡剤を含む樹脂材料の上面に上型に上下動可能に組み付
けた押圧プレートを押し当て、押圧プレートを樹脂材料
に押し当てた状態のまま樹脂材料を加熱することにより
樹脂材料の発泡剤を発泡させ、前記発泡に伴う樹脂材料
の体積変化による押圧プレートの上昇を予め定めた所定
位置で停止させ、押圧プレートの上昇停止後に樹脂材料
を冷却して取り出すようにする。このような製造方法に
よれば、押圧プレートの下面と樹脂材料の上面との間に
は空間は生じないため、その上面に空気だまりにより生
じる凹部のない発泡成形品を成形することができるの
で、品質の良好な発泡成形品を製造することができる。

【０００６】また、本発明に係る金型装置においては、
上型内に上下動可能に組み込まれて下型上に置かれた樹
脂材料を押さえつけるための押圧プレートと、押圧プレ
ートと上型との間に介装されて同押圧プレートを同上型
に対して下方に付勢するスプリングと、上型又は押圧プ
レートに設けられて同上型に対する同押圧プレートの発
泡剤の発泡による上昇を規制するストッパとを設ける。
このように構成した金型装置を用いて前記のようにして
発泡成形品を成形するようにすれば、上型を下降させた
とき、押圧プレートの下面と樹脂材料の上面とが当接す
るので、両面の間には空間は生じない。そして、樹脂材
料の発泡剤が発泡中でも、押圧プレートはスプリングに
より下方に付勢されているので、両面の間には空間は生
じない。したがって、その上面に空気だまりにより生じ
る凹部のない発泡成形品を成形することができるので、
品質の良好な発泡成形品を製造することができる。

【０００７】また、前記金型装置においては、押圧プレ
ートの内部に加熱手段を設ける。これによれば、押圧プ
レートの下面と樹脂材料の上面とが当接しているので、
押圧プレートの熱は直接樹脂材料に伝導するため、短時
間に樹脂材料を加熱して樹脂材料の発泡剤を発泡させる
ことができる。

【０００８】さらに、前記金型装置においては、上型又
は押圧プレートに取り付けられて同上型に対する同押圧
プレートの上昇がストッパにより規制された状態を検出
する発泡完了検出手段を設ける。これによれば、発泡完
了検出手段が押圧プレートの上昇が規制された状態を検
出したら、直ちに加熱を停止して冷却工程に移ることが
でき、すなわち発泡の終了を自動的かつ的確に知ること
ができるので、成形サイクルタイムが一定となり生産性
が向上する。。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明すると、図１は本発明に係る発泡成形品を
製造するために用いる金型装置を断面図により概略的に
示している。この金型装置は、ボルスタ３１上に水平に
設置されている下型３２と、プレス機械のラム（スライ
ド）３３下に固定されている上型３４とを備えている。

【００１０】下型３２は、直方体状に金属で形成されて
おり、その内部には、加熱及び冷却のための熱媒体を通
すための温調配管３５が設けられている。温熱配管３５
は、パイプ（図示しない）を介して外部の温度調整機
（図示しない）に接続されている。

【００１１】上型３４は、金属で形成された方形状の枠
部３４ａと、枠部３４ａ内の上下方向ほぼ中央にて同枠
部３４ａと一体的に形成されるとともに水平に延設され
た板状の支持部３４ｂとからなる。支持部３４ｂの複数
の適宜箇所には、同支持部３４ｂを上下方向に貫通する
貫通穴３４ｂ１がそれぞれ設けられている。

【００１２】上型３４内には、押圧プレート３６が支持
部３４ｂの下方にて上下動可能に組み込まれている。押
圧プレート３６は、直方体状に金属で形成されるととも
に、上型３４の内側面との間に若干のクリアランスが設
けられており、その内部には、加熱及び冷却のための熱
媒体を通すための温調配管３５が設けられている。押圧
プレート３６の上面には、複数の適宜箇所にパッドガイ
ド３７がその下端にて垂直に固定されている。パッドガ
イド３７は、円柱状に金属で形成され、貫通穴３４ｂ１
を上下方向に摺動可能に貫通しており、その上端には、
抜け止め用ストッパ３７ａが一体的に設けられている。

【００１３】また、押圧プレート３６と支持部３４ｂと
の間には、スプリング３８が複数の適宜箇所に介装され
ている。スプリング３８の上端部及び下端部は、支持部
３４ｂの下面及び押圧プレート３６の上面に設けられた
円状の凹部にそれぞれ嵌合している。また、支持部３４
ｂの下面には、ストッパ３９が複数の適宜箇所に組み付
けられており、同ストッパ３９は直方体状に金属で形成
されるとともに、上型３４に対する押圧プレート３６の
上昇を規制する。さらに、支持部３４ｂの下面中央部に
は、スイッチ４０が組み付けられており、同スイッチ４
０は、前記押圧プレート３６の上昇がストッパ３９によ
り規制された状態を検出する。

【００１４】次に、上記のように構成した金型装置を用
いた発泡成形品の製造方法について説明する。まず、図
１に示すように、発泡剤を含む樹脂材料５０を下型３２
の上面ほぼ中央に置く。なお、樹脂材料５０は、同材質
の三層からなる積層体であり、その下層、中間層及び上
層はそれぞれ非発泡性樹脂からなる基材５１、発泡剤を
含む発泡性樹脂５２及び非発泡性樹脂からなる表皮５３
からなっている。そして、図２に示すように、ラム３３
を、押圧プレート３６の上面とストッパ３９の下面との
距離が樹脂材料５０の発泡性樹脂５２の発泡による厚さ
の増加分と等しくなるまで下降させる。このとき、スプ
リング３８の付勢力及び押圧プレート３６の自重により
同プレート３６の下面が樹脂材料５０の上面に押し当て
られるので、両面の間には空間は生じない。なお、スプ
リング３８の個数及びばね定数を変えることにより前記
スプリング３８による付勢力を変えることも可能であ
る。

【００１５】次に、各温調配管３５に熱水等の加熱媒体
をそれぞれ通して押圧プレート３６及び下型３２を加熱
し、発泡性樹脂５２を発泡させる。このとき、押圧プレ
ート３６は、発泡性樹脂５２の発泡により押し上げられ
るとともに、スプリング３８により下方に付勢されてい
るので、押圧プレート３６の下面が樹脂材料５０の上面
に押し当てられたままである。なお、押圧プレート３６
を下方へ付勢するスプリング３８の付勢力及び押圧プレ
ート３６の重量は、樹脂材料５０の発泡性樹脂５２の発
泡による上方への押し上げ力よりも小さくなるように設
定されている。

【００１６】樹脂材料５０の発泡性樹脂５２の発泡が進
むと、押圧プレート３６は上昇するが、図３に示すよう
に、押圧プレート３６の上面がストッパ３９の下面に当
接し同上昇が規制される。このとき、スイッチ４０が前
記規制された状態を検出するので、図示しない制御装置
が直ちに樹脂材料５０の発泡性樹脂５２の発泡を停止さ
せる。すなわち、前記制御装置は、スイッチ４０の検出
に応答して、各温調配管３５に冷水等の冷却媒体をそれ
ぞれ通して押圧プレート３６及び下型３２を冷却し、樹
脂材料５０を硬化させる。その後、ラム３３を上昇させ
て、成形品５０’を取り出す。

【００１７】したがって、樹脂材料５０の発泡性樹脂５
２の発泡中においては、押圧プレート３６の下面が樹脂
材料５０の上面に押し当てられたままであるため、樹脂
材料５０の上面には空気だまりによる凹部が形成される
ことはなく品質の良好な発泡成形品を成形することがで
きる。さらに、押圧プレート３６の熱は直接樹脂材料５
０に伝導するため、短時間に樹脂材料５０を加熱して発
泡性樹脂５２を発泡させることができる。また、発泡性
樹脂５２の発泡による押圧プレート３６の上昇が的確に
規制されるとともに、同発泡の完了が的確に検出される
ため、成形サイクルタイムを一定とし生産性を向上する
ことができる。

【００１８】なお、上記実施形態においては、ストッパ
３９及びスイッチ４０を支持部３４ｂの下面に設けた
が、同ストッパ３９及びスイッチ４０のいずれか一方又
は両方を押圧プレート３６の上面に設けるようにしても
よい。これによっても、上記実施形態と同様に発泡性樹
脂５２の発泡による押圧プレート３６の上昇が的確に規
制されるとともに、同発泡の完了が的確に検出されるた
め、成形サイクルタイムを一定とし生産性を向上するこ
とができる。

【００１９】また、上記実施形態においては、加熱手段
として熱水等を通すための温調配管３５を下型３２及び
押圧プレート３６にそれぞれ設けるようにしたが、この
温調配管３５に代えて、電気的に制御されて熱を発生す
るヒータ線などを用いるようにしてもよい。

【００２０】また、上記実施形態においては、前記温調
配管３５及びヒータ線を必要に応じて下型３２及び押圧
プレート３６のいずれか一方だけに設けるようにしても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 樹脂材料を設置した本発明の一実施形態に係
る発泡成形品を製造するために用いる金型装置の概略断
面図である。

【図２】 図１の樹脂材料の発泡開始直前の状態にある
発泡成形品を製造するために用いる金型装置の概略断面
図である。

【図３】 図１の樹脂材料の発泡終了直後の状態にある
発泡成形品を製造するために用いる金型装置の概略断面
図である。

【図４】 従来技術に係り樹脂材料の発泡開始直前の状
態にある発泡成形品を製造するために用いる金型装置の
概略断面図である。

【図５】 従来技術に係り樹脂材料の発泡終了直後の状
態にある発泡成形品を製造するために用いる金型装置の
概略断面図である。

【符号の説明】

３１…ボルスタ、３２…下型、３３…ラム、３４…上
型、３４ａ…枠部、３４ｂ…支持部、３４ｂ１…貫通
穴、３５…温調配管、３６…押圧プレート、３７…パッ
ドガイド、３８…スプリング、３９…ストッパ、４０…
スイッチ、５０…樹脂材料、５１…基材、５２…発泡性
樹脂、５３…表皮。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下型と上型との間にて発泡剤を含む樹脂材
   料を加熱により同発泡剤を発泡させて成形する発泡成形
   品の製造方法において、 前記下型上に置かれた前記樹脂材料の上面に前記上型に
   上下動可能に組み付けた押圧プレートを押し当て、 前記押圧プレートを前記樹脂材料に押し当てた状態のま
   ま同樹脂材料を加熱することにより発泡させ、 前記発泡に伴う前記樹脂材料の体積変化による前記押圧
   プレートの上昇を予め定めた所定位置で停止させ、 前記押圧プレートの上昇停止後に前記樹脂材料を冷却し
   て取り出すようにしたことを特徴とする発泡成形品の製
   造方法。
2. 【請求項２】ボルスタ上に置かれて内部に加熱手段を有
   する下型と、ラムに固定された上型とを備え、前記下型
   と前記上型との間に置かれた発泡剤を含む樹脂材料を加
   熱により同発泡剤を発泡させて成形するようにした発泡
   成形品を製造するために用いる金型装置において、 前記上型内に上下動可能に組み込まれて前記下型上に置
   かれた前記樹脂材料を押さえつけるための押圧プレート
   と、 前記押圧プレートと前記上型との間に介装されて同押圧
   プレートを同上型に対して下方に付勢するスプリング
   と、 前記上型又は前記押圧プレートに設けられて同上型に対
   する同押圧プレートの前記発泡剤の発泡による上昇を規
   制するストッパとを設けたことを特徴とする発泡成形品
   を製造するために用いる金型装置。
3. 【請求項３】前記請求項２に記載の発泡成形品を製造す
   るために用いる金型装置において、 前記押圧プレートの内部に加熱手段を設けたことを特徴
   とする発泡成形品を製造するために用いる金型装置。
4. 【請求項４】前記請求項２又は請求項３に記載の発泡成
   形品を製造するために用いる金型装置において、 前記上型又は前記押圧プレートに取り付けられて同上型
   に対する同押圧プレートの上昇が前記ストッパにより規
   制された状態を検出する発泡完了検出手段を設けたこと
   を特徴とする発泡成形品を製造するために用いる金型装
   置。