JP2000280270A - 発泡成形方法 - Google Patents
発泡成形方法Info
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- JP2000280270A JP2000280270A JP11087941A JP8794199A JP2000280270A JP 2000280270 A JP2000280270 A JP 2000280270A JP 11087941 A JP11087941 A JP 11087941A JP 8794199 A JP8794199 A JP 8794199A JP 2000280270 A JP2000280270 A JP 2000280270A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】融着加熱工程において、前記したような成形体
を多数個取りできる金型装置における、発泡成形体間の
融着程度のバラツキや、発泡成形体個々の部位による融
着むらを極力低減する。 【解決手段】キャビティ１、１ａに充填した原料ビーズ
を、チャンバ２、３に送入したスチームにより加熱して
発泡させ融着させる融着加熱工程において、下部用役口
２５、３６を閉じ、上部用役口２４、３４からスチーム
を送入してチャンバ内を融着開始圧Ｐａに昇圧し、前記
原料ビーズの融着を開始させる昇圧融着工程ａと、続い
て仕上げ圧Ｐｂに制御しながら発泡成形体の表皮を完成
させる仕上げ加熱工程ｂが設けられ、かつこの仕上げ加
熱工程ｂの後半部分に、チャンバ内圧力を昇圧させ、昇
圧仕上げ圧Ｐｃとする昇圧仕上げ工程ｃを設ける。
を多数個取りできる金型装置における、発泡成形体間の
融着程度のバラツキや、発泡成形体個々の部位による融
着むらを極力低減する。 【解決手段】キャビティ１、１ａに充填した原料ビーズ
を、チャンバ２、３に送入したスチームにより加熱して
発泡させ融着させる融着加熱工程において、下部用役口
２５、３６を閉じ、上部用役口２４、３４からスチーム
を送入してチャンバ内を融着開始圧Ｐａに昇圧し、前記
原料ビーズの融着を開始させる昇圧融着工程ａと、続い
て仕上げ圧Ｐｂに制御しながら発泡成形体の表皮を完成
させる仕上げ加熱工程ｂが設けられ、かつこの仕上げ加
熱工程ｂの後半部分に、チャンバ内圧力を昇圧させ、昇
圧仕上げ圧Ｐｃとする昇圧仕上げ工程ｃを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発泡ポリスチレン
樹脂製の断熱性に優れた生鮮食品保存用または運搬用容
器あるいは建設用型材、または断熱床下地材などを製造
するための発泡成形方法に関するものであって、特に発
泡性原料ビーズ相互を融着させる工程の改良に関する。
樹脂製の断熱性に優れた生鮮食品保存用または運搬用容
器あるいは建設用型材、または断熱床下地材などを製造
するための発泡成形方法に関するものであって、特に発
泡性原料ビーズ相互を融着させる工程の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の背景となる発泡成形方法の概要
を説明すると、この発泡成形に用いられる金型装置の配
置は、図２の断面略図に示すように、発泡製品が充填成
形されるキャビティ１を形成するよう、雄型となる凸型
インサイド３１と雌型となる凹型インサイド２１が対向
配置されるとともに、凹型インサイド２１は固定され移
動できないが、凸型インサイド３１は、図２のように凹
型インサイド２１内にキャビティ１を形成した状態から
水平に移動（図２では右方向へ）し、成形された発泡体
を取り出すことができるよう移動可能に配置されてい
る。このインサイド２１、３１には、後記の加熱用スチ
ームが通過できるよう無数のベントホール（図示せず）
が透設されている。
を説明すると、この発泡成形に用いられる金型装置の配
置は、図２の断面略図に示すように、発泡製品が充填成
形されるキャビティ１を形成するよう、雄型となる凸型
インサイド３１と雌型となる凹型インサイド２１が対向
配置されるとともに、凹型インサイド２１は固定され移
動できないが、凸型インサイド３１は、図２のように凹
型インサイド２１内にキャビティ１を形成した状態から
水平に移動（図２では右方向へ）し、成形された発泡体
を取り出すことができるよう移動可能に配置されてい
る。このインサイド２１、３１には、後記の加熱用スチ
ームが通過できるよう無数のベントホール（図示せず）
が透設されている。
【０００３】また、これらインサイド２１、３１の各裏
面側には、ケーシング２２、３２が設けられ、スチーム
などの用役が供給される固定側チャンバ２と移動側チャ
ンバ３が形成されている。なお、この事例では、ケーシ
ング２２、３２の上部には、上部用役口２４、３４が、
下部には、下部用役口２５、３５が配設されていて、上
部用役口２４、３４には、加熱用スチームや圧縮空気な
どの供給配管が配設され、また下部用役口２５、３５に
は、減圧タンク、減圧ポンプに連なる吸引弁、あるいは
ドレン弁などの用役配管が接続されている。
面側には、ケーシング２２、３２が設けられ、スチーム
などの用役が供給される固定側チャンバ２と移動側チャ
ンバ３が形成されている。なお、この事例では、ケーシ
ング２２、３２の上部には、上部用役口２４、３４が、
下部には、下部用役口２５、３５が配設されていて、上
部用役口２４、３４には、加熱用スチームや圧縮空気な
どの供給配管が配設され、また下部用役口２５、３５に
は、減圧タンク、減圧ポンプに連なる吸引弁、あるいは
ドレン弁などの用役配管が接続されている。
【０００４】この図２では、キャビテイ１の下方に、さ
らに凸型インサイド３１ａ、凹型インサイド２１ａで形
成されるキャビテイ１ａが設けられ、キャビテイとして
は上下２段に配置されているが、得られる発泡成形体の
サイズによって、上下方向に２段あるいはそれ以上の複
数段に、また横方向にも複数列になるよう、多数個のキ
ャビテイが配列され、１サイクルの成形操作で効率よく
製造できるよう構成されているのが普通である。なお、
原料ビーズの充填用フィーダ４、４ａもキャビテイ個々
に配備されている。
らに凸型インサイド３１ａ、凹型インサイド２１ａで形
成されるキャビテイ１ａが設けられ、キャビテイとして
は上下２段に配置されているが、得られる発泡成形体の
サイズによって、上下方向に２段あるいはそれ以上の複
数段に、また横方向にも複数列になるよう、多数個のキ
ャビテイが配列され、１サイクルの成形操作で効率よく
製造できるよう構成されているのが普通である。なお、
原料ビーズの充填用フィーダ４、４ａもキャビテイ個々
に配備されている。
【０００５】このような発泡成形用金型装置において、
金型装置の閉盤、予備発泡させた発泡性原料ビーズのキ
ャビティ１内への充填、発泡性原料ビーズの加熱、金型
装置の冷却、金型装置の開盤、発泡成形体の取り出し等
の工程、手順で操作され、所定の発泡ポリスチレン樹脂
などからなる発泡成形製品が生産される。本発明は、こ
のような発泡性原料ビーズの加熱処理の工程の改良に係
るものであり、この工程についてさらに説明を加える。
金型装置の閉盤、予備発泡させた発泡性原料ビーズのキ
ャビティ１内への充填、発泡性原料ビーズの加熱、金型
装置の冷却、金型装置の開盤、発泡成形体の取り出し等
の工程、手順で操作され、所定の発泡ポリスチレン樹脂
などからなる発泡成形製品が生産される。本発明は、こ
のような発泡性原料ビーズの加熱処理の工程の改良に係
るものであり、この工程についてさらに説明を加える。
【０００６】先ず、（ａ）キャビティ１内に発泡性原料
ビーズを充填した後、ごく短時間、上部用役口２４、３
４からスチームをチャンバ２、３に供給するとともに、
下部用役口２５、３５から金型内の、特にチャンバ２、
３内の空気を吸引排出する。 （ｂ）次に、上部用役口２４、３４を閉じて、吸引減圧
操作を継続し、金型内を減圧状態にして、原料ビーズ間
の空間に存在していた空気も両側のインサイドに設けら
れているベントホールを経由して吸引、排出する。この
場合、必要があれば、金型内をマイナス圧の減圧状態と
したところで下部用役口２５、３５を閉じて、一方のチ
ャンバ３側の上部用役口３４を開いてタイマーにより短
時間、スチームを供給し、原料ビーズ間に僅かに残留し
ていた空気もスチームと置換する。必要に応じてこの操
作は、チャンバ２側からも行う。
ビーズを充填した後、ごく短時間、上部用役口２４、３
４からスチームをチャンバ２、３に供給するとともに、
下部用役口２５、３５から金型内の、特にチャンバ２、
３内の空気を吸引排出する。 （ｂ）次に、上部用役口２４、３４を閉じて、吸引減圧
操作を継続し、金型内を減圧状態にして、原料ビーズ間
の空間に存在していた空気も両側のインサイドに設けら
れているベントホールを経由して吸引、排出する。この
場合、必要があれば、金型内をマイナス圧の減圧状態と
したところで下部用役口２５、３５を閉じて、一方のチ
ャンバ３側の上部用役口３４を開いてタイマーにより短
時間、スチームを供給し、原料ビーズ間に僅かに残留し
ていた空気もスチームと置換する。必要に応じてこの操
作は、チャンバ２側からも行う。
【０００７】（ｃ）次いで、双方の上部用役口２４、３
４から加熱用スチームを双方のチャンバ２、３に供給し
て原料ビーズを融着温度まで加熱し、発泡を十分に行わ
せるとともに相互に融着させ、発泡成形体を形成させ
る。この融着加熱工程では、前段の原料ビーズを融着温
度まで加熱するための昇圧融着工程と、それに続く仕上
げ加熱工程に分けることができる。そして、その仕上げ
加熱工程として、例えば０．７〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 の
飽和スチーム圧（温度１１４℃〜１２０℃相当）をタイ
マーで定めた所定の時間、例えば６〜１５秒間、継続す
るよう設定している。
４から加熱用スチームを双方のチャンバ２、３に供給し
て原料ビーズを融着温度まで加熱し、発泡を十分に行わ
せるとともに相互に融着させ、発泡成形体を形成させ
る。この融着加熱工程では、前段の原料ビーズを融着温
度まで加熱するための昇圧融着工程と、それに続く仕上
げ加熱工程に分けることができる。そして、その仕上げ
加熱工程として、例えば０．７〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 の
飽和スチーム圧（温度１１４℃〜１２０℃相当）をタイ
マーで定めた所定の時間、例えば６〜１５秒間、継続す
るよう設定している。
【０００８】このように融着加熱工程の後、冷却工程を
経て発泡成形体が取り出されるのであるが、このような
発泡成形方法においては、キャビティの形状、構造によ
りスチームの伝熱状態に差が生じることから、一個の成
形体でも部位によって融着むらが発生するうえ、一つの
金型装置に多数のキャビティを配置して、成形体の取り
数を６個〜１２個と多くした場合には、それぞれが上段
下段または縦横まちまちになり、スチーム供給口から遠
距離になるキャビティにはスチームの流れが悪くなった
りする配置上の相異から、配置場所により成形体の間で
も融着程度にバラツキが生じるのは避けられなかった。
経て発泡成形体が取り出されるのであるが、このような
発泡成形方法においては、キャビティの形状、構造によ
りスチームの伝熱状態に差が生じることから、一個の成
形体でも部位によって融着むらが発生するうえ、一つの
金型装置に多数のキャビティを配置して、成形体の取り
数を６個〜１２個と多くした場合には、それぞれが上段
下段または縦横まちまちになり、スチーム供給口から遠
距離になるキャビティにはスチームの流れが悪くなった
りする配置上の相異から、配置場所により成形体の間で
も融着程度にバラツキが生じるのは避けられなかった。
【０００９】このような融着むらを改善するには、ゆる
やかな温度条件で時間をかけて融着操作を行うのが効果
的であるが、その場合は、成形サイクル時間が延長する
ので生産性が低下するという重大な問題があった。この
生産性を向上させようとする要望に対して、成形サイク
ル時間を短縮するには、やや温度が高めのスチームを短
時間送入して、融着反応の促進を図るのが極めて有効で
あるが、この場合には、加熱条件のバランスが崩れ易
く、融着むらが顕著になってくるという、二律背反的な
問題があった。
やかな温度条件で時間をかけて融着操作を行うのが効果
的であるが、その場合は、成形サイクル時間が延長する
ので生産性が低下するという重大な問題があった。この
生産性を向上させようとする要望に対して、成形サイク
ル時間を短縮するには、やや温度が高めのスチームを短
時間送入して、融着反応の促進を図るのが極めて有効で
あるが、この場合には、加熱条件のバランスが崩れ易
く、融着むらが顕著になってくるという、二律背反的な
問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、融着加熱工程
において、前記したような成形体を多数個取りできる金
型装置における、発泡成形体間の融着程度のバラツキ
や、発泡成形体個々の部位による融着むらを極力低減
し、サイクルタイムを短縮しても品質を維持できる発泡
成形方法を提供する。
点を解決するためになされたものであり、融着加熱工程
において、前記したような成形体を多数個取りできる金
型装置における、発泡成形体間の融着程度のバラツキ
や、発泡成形体個々の部位による融着むらを極力低減
し、サイクルタイムを短縮しても品質を維持できる発泡
成形方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の問題は、凸型およ
び凹型のインサイドに包囲形成されたキャビティに充填
した発泡性原料ビーズを、前記インサイドの裏面側に形
成したチャンバに送入したスチームにより加熱して発泡
させ融着させる発泡成形方法であって、前記チャンバの
排気口を閉じてスチームを送入してチャンバ内を昇圧し
て前記発泡性原料ビーズ相互の融着を開始させる昇圧融
着工程に続いてチャンバ内の圧力を予め設定された設定
値に制御しながら一体化した発泡成形体を得る仕上げ加
熱工程の後半において、チャンバ内圧力を上昇させる昇
圧仕上げ工程を設けたことを特徴とする発泡成形方法に
より解決することができる。
び凹型のインサイドに包囲形成されたキャビティに充填
した発泡性原料ビーズを、前記インサイドの裏面側に形
成したチャンバに送入したスチームにより加熱して発泡
させ融着させる発泡成形方法であって、前記チャンバの
排気口を閉じてスチームを送入してチャンバ内を昇圧し
て前記発泡性原料ビーズ相互の融着を開始させる昇圧融
着工程に続いてチャンバ内の圧力を予め設定された設定
値に制御しながら一体化した発泡成形体を得る仕上げ加
熱工程の後半において、チャンバ内圧力を上昇させる昇
圧仕上げ工程を設けたことを特徴とする発泡成形方法に
より解決することができる。
【００１２】また、本発明は、前記昇圧仕上げ工程にお
いて、温度の変動を抑制しながら圧力を上昇させるよう
にした形態として具体化することができる。この場合、
前記昇圧仕上げ工程において、圧縮空気または圧縮空気
を混合したスチームを送入して昇圧させる手段を講じる
ことにより具体化することができる。さらに、前記昇圧
仕上げ工程において、チャンバ内の温度の変動を＋３℃
以下に抑制しつつ、チャンバ内圧力をプラス０．１〜
０．５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲で昇圧させる昇圧仕上げ工程
を設けた形態の発泡成形方法に具体化することができ
る。
いて、温度の変動を抑制しながら圧力を上昇させるよう
にした形態として具体化することができる。この場合、
前記昇圧仕上げ工程において、圧縮空気または圧縮空気
を混合したスチームを送入して昇圧させる手段を講じる
ことにより具体化することができる。さらに、前記昇圧
仕上げ工程において、チャンバ内の温度の変動を＋３℃
以下に抑制しつつ、チャンバ内圧力をプラス０．１〜
０．５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲で昇圧させる昇圧仕上げ工程
を設けた形態の発泡成形方法に具体化することができ
る。
【００１３】本発明が対象とする発泡成形方法において
は、スチーム加熱の段階で、キャビティ内の発泡成形品
が、その表皮、内容部分ともに均質な融着程度を示すこ
とが望ましいのは勿論であるが、本発明によれば、キャ
ビティ内の部位によって溶融程度のバラツキが大きく解
消されるのみならず、複数のキャビティが上下複数段、
あるいは左右に複数列に配置されている場合において、
それぞれのキャビティ間においても、融着程度の差が極
く小さくなるなど顕著な改善が認められた。
は、スチーム加熱の段階で、キャビティ内の発泡成形品
が、その表皮、内容部分ともに均質な融着程度を示すこ
とが望ましいのは勿論であるが、本発明によれば、キャ
ビティ内の部位によって溶融程度のバラツキが大きく解
消されるのみならず、複数のキャビティが上下複数段、
あるいは左右に複数列に配置されている場合において、
それぞれのキャビティ間においても、融着程度の差が極
く小さくなるなど顕著な改善が認められた。
【００１４】そのような効果が得られる理由は、本発明
においては、昇圧融着工程、仕上げ加熱工程と進む場
合、融着の遅延した部分では原料ビーズ間の融着が不十
分でより隙間が多い緩んだ状態であるので、前記仕上げ
加熱工程の後半部分に設けられた昇圧仕上げ工程によっ
て、その融着の遅延した部分に加熱スチームがより多く
送入され、融着のための熱エネルギが供給されるので、
融着が加速されて、その部分の融着の遅延が改善される
ものと推定される。
においては、昇圧融着工程、仕上げ加熱工程と進む場
合、融着の遅延した部分では原料ビーズ間の融着が不十
分でより隙間が多い緩んだ状態であるので、前記仕上げ
加熱工程の後半部分に設けられた昇圧仕上げ工程によっ
て、その融着の遅延した部分に加熱スチームがより多く
送入され、融着のための熱エネルギが供給されるので、
融着が加速されて、その部分の融着の遅延が改善される
ものと推定される。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の発泡成形方法の１
実施形態について、図１の融着加熱工程の時間−チャン
バ内圧力の関係を示すグラフを参照して、説明する。こ
の場合、使用される金型装置としては、先に説明した図
２に示す装置が十分適用できる。先ず、本発明は、凸型
インサイド３１、３１ａおよび凹型のインサイド２１、
２１ａに包囲形成されたキャビティ１、１ａに充填した
ポリスチレンまたはポリエチレン系発泡性原料ビーズ
を、前記インサイドの裏面側に形成したチャンバ２、３
に送入したスチームにより加熱して発泡させ融着させる
融着加熱工程の改良である。
実施形態について、図１の融着加熱工程の時間−チャン
バ内圧力の関係を示すグラフを参照して、説明する。こ
の場合、使用される金型装置としては、先に説明した図
２に示す装置が十分適用できる。先ず、本発明は、凸型
インサイド３１、３１ａおよび凹型のインサイド２１、
２１ａに包囲形成されたキャビティ１、１ａに充填した
ポリスチレンまたはポリエチレン系発泡性原料ビーズ
を、前記インサイドの裏面側に形成したチャンバ２、３
に送入したスチームにより加熱して発泡させ融着させる
融着加熱工程の改良である。
【００１６】本発明の特徴とするところは、前記チャン
バ２、３の下部用役口２５、３６を閉じた状態で、上部
用役口２４、３４からスチームを送入してチャンバ内の
圧力を融着開始圧Ｐａに昇圧し、前記発泡性原料ビーズ
相互の融着を開始させる昇圧融着工程ａと、この昇圧融
着工程ａに続いて仕上げ圧Ｐｂに制御しながら発泡成形
体の表皮の形成を完成させる仕上げ加熱工程ｂが設けら
れ、かつこの仕上げ加熱工程ｂの後半部分に、チャンバ
内圧力を昇圧させ、昇圧仕上げ圧Ｐｃとする昇圧仕上げ
工程ｃを設けた点にある。この図１では、融着開始圧Ｐ
ａ＞仕上げ圧Ｐｂである場合を示しているが、本発明で
は、これに限定されるものではなく、融着開始圧Ｐａ≦
仕上げ圧Ｐｂであって、図１のようにＰａのようなピー
クを設けることなく、昇圧融着工程ａからなだらかに仕
上げ加熱工程ｂに移行する場合も含むものである。
バ２、３の下部用役口２５、３６を閉じた状態で、上部
用役口２４、３４からスチームを送入してチャンバ内の
圧力を融着開始圧Ｐａに昇圧し、前記発泡性原料ビーズ
相互の融着を開始させる昇圧融着工程ａと、この昇圧融
着工程ａに続いて仕上げ圧Ｐｂに制御しながら発泡成形
体の表皮の形成を完成させる仕上げ加熱工程ｂが設けら
れ、かつこの仕上げ加熱工程ｂの後半部分に、チャンバ
内圧力を昇圧させ、昇圧仕上げ圧Ｐｃとする昇圧仕上げ
工程ｃを設けた点にある。この図１では、融着開始圧Ｐ
ａ＞仕上げ圧Ｐｂである場合を示しているが、本発明で
は、これに限定されるものではなく、融着開始圧Ｐａ≦
仕上げ圧Ｐｂであって、図１のようにＰａのようなピー
クを設けることなく、昇圧融着工程ａからなだらかに仕
上げ加熱工程ｂに移行する場合も含むものである。
【００１７】なお、ポリスチレン系またはポリエチレン
系発泡性原料ビーズを対象とした場合には、前記融着開
始圧Ｐａ＝０．６〜１．５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の設定
値に昇圧し、続く仕上げ加熱工程ｂでは、仕上げ圧Ｐｂ
＝０．３〜１．３ｋｇ／ｃｍ 2 の範囲内の設定値に制御
しながら発泡成形体の表皮の形成を完成させるようにす
るのが好ましい。そして、図１のように融着開始圧Ｐａ
＞仕上げ圧Ｐｂである場合には、仕上げ加熱工程ｂで
は、チャンバ２、３内の圧力を低下させるよう制御すれ
ばよい。
系発泡性原料ビーズを対象とした場合には、前記融着開
始圧Ｐａ＝０．６〜１．５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の設定
値に昇圧し、続く仕上げ加熱工程ｂでは、仕上げ圧Ｐｂ
＝０．３〜１．３ｋｇ／ｃｍ 2 の範囲内の設定値に制御
しながら発泡成形体の表皮の形成を完成させるようにす
るのが好ましい。そして、図１のように融着開始圧Ｐａ
＞仕上げ圧Ｐｂである場合には、仕上げ加熱工程ｂで
は、チャンバ２、３内の圧力を低下させるよう制御すれ
ばよい。
【００１８】さらに、本発明では、仕上げ加熱工程ｂの
後半部分に設けられる昇圧仕上げ工程における昇圧仕上
げ圧Ｐｃとしては、Ｐｃ＝仕上げ圧Ｐｂ＋０．１〜０．
５ｋｇ／ｃｍ2 になるよう昇圧させるのが好適である。
さらに、この場合、チャンバ２、３内の温度の変動を＋
３℃以内に抑制するのが融着むらの発生を抑制するには
効果的である。このように昇圧仕上げ工程ｃにおいて、
温度の変動を＋３℃以内に抑制するのは、それまでの最
適融着温度に維持されてきた金型、キャビティ内発泡体
の温度平衡状態を部分的に崩すのを防止するためであ
る。
後半部分に設けられる昇圧仕上げ工程における昇圧仕上
げ圧Ｐｃとしては、Ｐｃ＝仕上げ圧Ｐｂ＋０．１〜０．
５ｋｇ／ｃｍ2 になるよう昇圧させるのが好適である。
さらに、この場合、チャンバ２、３内の温度の変動を＋
３℃以内に抑制するのが融着むらの発生を抑制するには
効果的である。このように昇圧仕上げ工程ｃにおいて、
温度の変動を＋３℃以内に抑制するのは、それまでの最
適融着温度に維持されてきた金型、キャビティ内発泡体
の温度平衡状態を部分的に崩すのを防止するためであ
る。
【００１９】さらに、本発明では、キャビティ内の温度
の変動を極力抑制しながら圧力を０．１〜０．５ｋｇ／
ｃｍ2 分だけ上昇させる手段として、調圧した圧縮空気
を単独で送入するか、または圧縮空気を混合して調圧し
たスチームを送入して昇圧させるのが特に好ましい方法
として採用される。
の変動を極力抑制しながら圧力を０．１〜０．５ｋｇ／
ｃｍ2 分だけ上昇させる手段として、調圧した圧縮空気
を単独で送入するか、または圧縮空気を混合して調圧し
たスチームを送入して昇圧させるのが特に好ましい方法
として採用される。
【００２０】このように、本発明では昇圧仕上げ圧Ｐｃ
を得るには、スチームを単独で使用しないことが重要で
ある。これは、仕上げ圧Ｐｂ＝０．５ｋｇ／ｃｍ2 とす
ると、その温度は１１０℃であるが、これに＋０．１〜
０．５ｋｇ／ｃｍ2 として、昇圧仕上げ圧Ｐｃ＝０．６
〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 に昇圧すると、その温度は１１２
℃〜１２０℃に相当するので、その温度差は２℃〜１０
℃に達する。
を得るには、スチームを単独で使用しないことが重要で
ある。これは、仕上げ圧Ｐｂ＝０．５ｋｇ／ｃｍ2 とす
ると、その温度は１１０℃であるが、これに＋０．１〜
０．５ｋｇ／ｃｍ2 として、昇圧仕上げ圧Ｐｃ＝０．６
〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 に昇圧すると、その温度は１１２
℃〜１２０℃に相当するので、その温度差は２℃〜１０
℃に達する。
【００２１】このように、好適な昇圧仕上げ圧Ｐｃを得
るために、スチームを単独に送入して昇圧すると、２℃
以上の温度上昇が付随的に生じ易いため、金型および発
泡成形体に部分的な過熱状態を惹起し、均質な発泡品質
や融着状態が得られないという結果になる。そこで本発
明のように、昇圧仕上げ圧Ｐｃ＝０．６〜１．０ｋｇ／
ｃｍ2 が得られるよう、あらかじめ調圧した圧縮空気を
単独で送入する場合には、スチームのように温度上昇を
伴わないので、チャンバ内の温度変動をごく小さいもの
とすることができる。
るために、スチームを単独に送入して昇圧すると、２℃
以上の温度上昇が付随的に生じ易いため、金型および発
泡成形体に部分的な過熱状態を惹起し、均質な発泡品質
や融着状態が得られないという結果になる。そこで本発
明のように、昇圧仕上げ圧Ｐｃ＝０．６〜１．０ｋｇ／
ｃｍ2 が得られるよう、あらかじめ調圧した圧縮空気を
単独で送入する場合には、スチームのように温度上昇を
伴わないので、チャンバ内の温度変動をごく小さいもの
とすることができる。
【００２２】なお、このようにスチーム単独で操作する
には、スチームの供給弁を閉じる必要があるが、スチー
ムに圧縮空気を混合して、昇圧可能な圧力とチャンバの
温度を変動させないような温度をもった混合ガスを準備
し、この混合ガスをチャンバ内に送入するようにしても
よい。
には、スチームの供給弁を閉じる必要があるが、スチー
ムに圧縮空気を混合して、昇圧可能な圧力とチャンバの
温度を変動させないような温度をもった混合ガスを準備
し、この混合ガスをチャンバ内に送入するようにしても
よい。
【００２３】また、以上の説明では、昇圧仕上げ工程ｃ
の昇圧ガスは、両側のチャンバ２、３を同一圧力に制御
した場合について説明したが、昇圧仕上げ圧Ｐｃをチャ
ンバ２、３の間で差を設けて、キャビテイ１、１ａ内に
気流を生じさせて、融着促進のための熱エネルギの伝達
を積極的に援助するよう具体化することもできる。この
場合、融着が遅延し易い側、あるいは融着むらを少なく
仕上げたい発泡体面の側のチャンバの圧力が高くなるよ
うにして、圧力差を設定するのが、融着むらを解消する
目的から好ましい。
の昇圧ガスは、両側のチャンバ２、３を同一圧力に制御
した場合について説明したが、昇圧仕上げ圧Ｐｃをチャ
ンバ２、３の間で差を設けて、キャビテイ１、１ａ内に
気流を生じさせて、融着促進のための熱エネルギの伝達
を積極的に援助するよう具体化することもできる。この
場合、融着が遅延し易い側、あるいは融着むらを少なく
仕上げたい発泡体面の側のチャンバの圧力が高くなるよ
うにして、圧力差を設定するのが、融着むらを解消する
目的から好ましい。
【００２４】また、図１に例示した態様によれば、前記
昇圧融着工程ａでは、、スチームを送入してチャンバ内
の圧力を、前記原料ビーズ相互の融着を急速に開始させ
る温度を持った蒸気圧として予め設定された融着開始圧
Ｐａに昇圧させ、ごく短時間暴露する。この場合、前記
原料ビーズは、熱伝導のよい金属であるインサイドに接
している部分より内部の方が先に急速に融着温度に到達
して、相互に融着して発泡成形体として一体化が進むこ
とになる。
昇圧融着工程ａでは、、スチームを送入してチャンバ内
の圧力を、前記原料ビーズ相互の融着を急速に開始させ
る温度を持った蒸気圧として予め設定された融着開始圧
Ｐａに昇圧させ、ごく短時間暴露する。この場合、前記
原料ビーズは、熱伝導のよい金属であるインサイドに接
している部分より内部の方が先に急速に融着温度に到達
して、相互に融着して発泡成形体として一体化が進むこ
とになる。
【００２５】次に、この態様の仕上げ加熱工程ｂでは、
前工程の昇圧融着工程ａで到達したチャンバ内の圧力を
若干低下させる。すなわち、原料ビーズの融着温度以上
の蒸気圧ではあるが先の圧Ｐａより低く予め設定された
圧Ｐｂに保持するのであるが、この段階ではインサイド
の温度も適温に達するので、部分的な過熱現象のおそれ
がなく、発泡成形体のインサイドに接した表皮の形成に
寄与する。
前工程の昇圧融着工程ａで到達したチャンバ内の圧力を
若干低下させる。すなわち、原料ビーズの融着温度以上
の蒸気圧ではあるが先の圧Ｐａより低く予め設定された
圧Ｐｂに保持するのであるが、この段階ではインサイド
の温度も適温に達するので、部分的な過熱現象のおそれ
がなく、発泡成形体のインサイドに接した表皮の形成に
寄与する。
【００２６】そして、仕上げ加熱工程ｂにおいては、チ
ャンバ内部はスチームの流れが停滞した状態であったと
ころ、その後半において、温度変動を抑制しながらチャ
ンバ内の圧力を上昇させる昇圧仕上げ工程が設けてある
ので、この昇圧によって成形体の融着が遅延していて、
表面および内部組織の比較的ルーズな部位に熱エネルギ
が供給され、融着が加速されることになる。したがっ
て、本発明によれば、ゆるやかな温度条件で長時間の融
着操作を行う必要がなく、サイクルタイムの短縮化を阻
害することがない。なお、この仕上げ加熱工程ｂの所要
時間は、目的とする融着程度によって調節され得るが、
約５秒程度から１５秒間の範囲に設定され、昇圧仕上げ
工程ｃは、長い場合でも、その２０％は超えない時間に
設定される。
ャンバ内部はスチームの流れが停滞した状態であったと
ころ、その後半において、温度変動を抑制しながらチャ
ンバ内の圧力を上昇させる昇圧仕上げ工程が設けてある
ので、この昇圧によって成形体の融着が遅延していて、
表面および内部組織の比較的ルーズな部位に熱エネルギ
が供給され、融着が加速されることになる。したがっ
て、本発明によれば、ゆるやかな温度条件で長時間の融
着操作を行う必要がなく、サイクルタイムの短縮化を阻
害することがない。なお、この仕上げ加熱工程ｂの所要
時間は、目的とする融着程度によって調節され得るが、
約５秒程度から１５秒間の範囲に設定され、昇圧仕上げ
工程ｃは、長い場合でも、その２０％は超えない時間に
設定される。
【００２７】
【発明の効果】本発明の発泡成形方法は、以上に説明し
たように構成されているので、成形サイクルタイムを延
長させることなく、融着加熱工程において発生する融着
の遅れている部分の融着を加速できるので、成形体を多
数個取りできる金型装置における発泡成形体間の融着程
度のバラツキや、発泡成形体自体の部位による融着むら
を極力低減させ、発泡状態の均質性を向上させることが
可能となり、品質の向上とサイクルタイムの短縮化の両
方を達成できるという優れた効果がある。よって本発明
は従来の問題点を解消した発泡成形方法として、その工
業的価値は極めて大なるものがある。
たように構成されているので、成形サイクルタイムを延
長させることなく、融着加熱工程において発生する融着
の遅れている部分の融着を加速できるので、成形体を多
数個取りできる金型装置における発泡成形体間の融着程
度のバラツキや、発泡成形体自体の部位による融着むら
を極力低減させ、発泡状態の均質性を向上させることが
可能となり、品質の向上とサイクルタイムの短縮化の両
方を達成できるという優れた効果がある。よって本発明
は従来の問題点を解消した発泡成形方法として、その工
業的価値は極めて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の融着加熱工程の時間−チャンバ内圧力
の関係を示すグラフ
の関係を示すグラフ
【図２】発泡成形装置の要部断面略図。
１、１ａ キャビティ、２、３ チャンバ、２１、２１
ａ 凹型インサイド、３１、３１ａ 凸型インサイド、
２４、３４ 上部用役口、２５、３５ 下部用役口、Ｐ
ａ 融着開始圧、ａ 昇圧融着工程、Ｐｂ 仕上げ圧、
ｂ 仕上げ加熱工程、Ｐｃ 昇圧仕上げ圧、ｃ 昇圧仕
上げ工程
ａ 凹型インサイド、３１、３１ａ 凸型インサイド、
２４、３４ 上部用役口、２５、３５ 下部用役口、Ｐ
ａ 融着開始圧、ａ 昇圧融着工程、Ｐｂ 仕上げ圧、
ｂ 仕上げ加熱工程、Ｐｃ 昇圧仕上げ圧、ｃ 昇圧仕
上げ工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井田 清孝 岐阜県中津川市駒場町２番25号 株式会社 ダイセン工業内 Ｆターム(参考） 4F212 AA13 AG20 AH55 AH56 AH58 AP02 AR02 UA01 UB01 UN21 UN27
Claims (4)
- 【請求項１】 凸型および凹型のインサイドに包囲形成
されたキャビティに充填した発泡性原料ビーズを、前記
インサイドの裏面側に形成したチャンバに送入したスチ
ームにより加熱して発泡させ融着させる発泡成形方法で
あって、前記チャンバの排気口を閉じてスチームを送入
してチャンバ内を昇圧して前記発泡性原料ビーズ相互の
融着を開始させる昇圧融着工程に続いてチャンバ内の圧
力を予め設定された設定値に制御しながら一体化した発
泡成形体を得る仕上げ加熱工程の後半において、チャン
バ内圧力を上昇させる昇圧仕上げ工程を設けたことを特
徴とする発泡成形方法。 - 【請求項２】 前記昇圧仕上げ工程において、温度の変
動を抑制しながら圧力を上昇させるようにした請求項１
に記載の発泡成形方法。 - 【請求項３】 前記昇圧仕上げ工程において、圧縮空気
または圧縮空気を混合したスチームを送入して昇圧させ
る請求項１または２に記載の発泡成形方法。 - 【請求項４】 前記昇圧仕上げ工程において、チャンバ
内の温度の変動を＋３℃以下に抑制しつつ、チャンバ内
圧力をプラス０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲で昇圧
させる請求項２または３に記載の発泡成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08794199A JP4017136B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 発泡成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08794199A JP4017136B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 発泡成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000280270A true JP2000280270A (ja) | 2000-10-10 |
| JP4017136B2 JP4017136B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=13928936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08794199A Expired - Fee Related JP4017136B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 発泡成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4017136B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105285A1 (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Daisen Industry Co., Ltd. | 発泡成形体およびその製造方法 |
| JP2013141817A (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Kaneka Corp | ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法 |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP08794199A patent/JP4017136B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105285A1 (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Daisen Industry Co., Ltd. | 発泡成形体およびその製造方法 |
| US8470217B2 (en) | 2006-03-13 | 2013-06-25 | Daisen Industry Co., Ltd. | Foamed molding and its manufacturing method |
| JP2013141817A (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Kaneka Corp | ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4017136B2 (ja) | 2007-12-05 |
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