JP2005047189A - 貫通孔または凹部を有する発泡成形品の成形方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 共通の成形型を用いて、貫通孔を備えた発泡成形品と貫通孔を持たない発泡成形品とをきわめて容易に成形する。それにより、型製造コストが大場に低減する。
【解決手段】 キャビティ空間Sに発泡性樹脂粒子を充填して貫通孔41を有する発泡成形品40Aを成形する方法であって、貫通孔41の輪郭を持つ成形補助材30をいずれか固定型20に仮止めした状態で発泡性樹脂粒子の充填、型閉め、発泡成形を行い、発泡性樹脂粒子と成形補助材30とが一体化した発泡成形品40Aを脱型する。
【選択図】 図5
【解決手段】 キャビティ空間Sに発泡性樹脂粒子を充填して貫通孔41を有する発泡成形品40Aを成形する方法であって、貫通孔41の輪郭を持つ成形補助材30をいずれか固定型20に仮止めした状態で発泡性樹脂粒子の充填、型閉め、発泡成形を行い、発泡性樹脂粒子と成形補助材30とが一体化した発泡成形品40Aを脱型する。
【選択図】 図5
Description
本発明は、例えば、軽量盛土工法などで用いられる貫通孔を有する発泡成形品あるいはコンクリートスラブ用の軽量埋込材などとして用いられる底面に凹部を有する発泡成形品の成形方法に関する。
発泡性樹脂粒子(予備発泡粒子)を移動型と固定型で形成されるキャビティ空間に充填し、加熱蒸気を供給して発泡性樹脂粒子の発泡と発泡粒子の熱融着を行い、発泡成形品を得ることは知られている。成形される発泡成形品は種々の用途に用いられており、軽量盛土工法における軽量盛土材や軽量コンクリートスラブを作るときの埋込材などとしても用いられる。
軽量盛土材として例えば発泡ポリスチレンブロック(EPSブロック)を用いる場合、ブロックの強度アップ、浮力対策、多段に積み上げたブロックの一体化などを目的として、各ブロックに縦方向の貫通孔を設け、積み上げたブロックの貫通孔内に連続状にコンクリートを充填して、柱構造とする工法が行われることがある(例えば、特許文献1:特開平3−87417号公報、特許文献2:特開平7−279149号公報など参照)。図7は特許文献2に示される盛土用発泡体ブロックの一例であり、ブロック50には2つの縦貫通孔51が形成されている。図8は同公報に記載されるブロックの型内発泡成形に使用する成形型の断面図であり、固定型55と移動型56とを備え、固定型55には貫通孔51に対応して左右一対の突起57,57が設けられる。なお、図8において、Sは一対の型(固定型55と移動型56)で形成されるキャビティ空間であり、発泡性樹脂粒子が充填される。固定型55と移動型56はそれぞれ蒸気室58、59を有しており、そこからキャビティ空間S内に加熱蒸気を供給して、充填された発泡性樹脂粒子を発泡させる。
貫通孔ではなく、底面に凹部を有する発泡体ブロックを成形する場合も同様な成形方法が行われ、例えば、特許文献3(特開平7−276373号公報)には、そのための改良された形成型が記載されている。
貫通孔を備えた発泡成形品を成形するには、図8に示すように貫通孔に対応した突起を一体に形成した型を必要とする。外形形状は同じであっても、貫通孔を有しない発泡成形品を成形する場合には、突起のない型を別途用意しなければならない。施工現場では、貫通孔のあるブロックと貫通孔のないブロックの双方を使用することがあり、そのために、双方の成形型を用意することが必要となる。貫通孔のないブロックのみを発泡成形し、必要な場合に、ニクロム線などを使って作業者がブロックに後から穴を開けることも行われるが、作業が繁雑であり長い作業時間を要する。所期の位置に正確に貫通孔を形成するのも容易でなく、複数個のブロックを積み上げたときに、貫通孔に位置ズレが生じかねない。貫通孔ではなく、底面に凹部を有する発泡体ブロックを成形する場合も、ほぼ同様である。
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、共通の成形型を用いて、すなわち、貫通孔や凹部を有しない発泡成形品を成形するのに使用する成形型を用いて、貫通孔あるいは凹部を備えた発泡成形品をもきわめて容易に成形することができるようにした改良された成形方法を提供することを目的とする。
本発明による発泡成形品の成形方法は、一対の型で形成されるキャビティ空間に発泡性樹脂粒子を充填して貫通孔または凹部を有する発泡成形品を成形する方法であって、成形品の貫通孔または凹部の輪郭を持つ成形補助材をいずれか一方の型に仮止めした状態で発泡性樹脂粒子の充填、型閉め、発泡成形を行い、発泡性樹脂粒子と成形補助材とが一体化した発泡成形品を脱型することを特徴とする。
本発明の成形方法では、成形型として、得ようとする発泡成形品と外形形状は同じであるが、貫通孔あるいは凹部を有しない発泡成形品を成形するのに用いられる成形型を基本的に使用する。その成形型の一方(通常は、固定型)に対して、得ようとする発泡成形品に形成する貫通孔または凹部の輪郭を持つ成形補助材を仮止めする。仮止めの態様は、成形後の発泡成形品を脱型するときに、仮止めした成形補助材が発泡した樹脂と共に成形型から容易に分離できる態様であればよく、例えば、成形型に成形補助材を支持するための手段を脱着自在に取り付け、該支持手段に対して成形補助材を仮止めするような態様は好ましい。支持手段を脱着自在とすることにより、同じ成形型を用いて、貫通孔または凹部を有する発泡成形品と有しない発泡成形品の双方を成形することが可能となり、型製造に要するコストを大きく低減することができる。
成形補助材は、型内での発泡性樹脂粒子の発泡・融着時の熱と圧力に対して保形性を有し、かつ、発泡・溶融した発泡性樹脂粒子と一体化できる材料で作られていればよく、特に制限はないが、発泡性樹脂粒子と同じ樹脂からなる発泡成形品または非発泡成形品であることは、リサイクルするときに分別する必要がないなどの理由から、特に好ましい。しかし、モルタルや金属のような材料であってもよい。
成形補助材の輪郭は、得ようとする発泡成形品に形成すべき貫通孔あるいは凹部の形状に合わせて、適宜の形状とされる。貫通孔の場合、その横断面形状は、円形、楕円あるいは長円形、矩形、多角形などであってよく、縦断面形状も、長方形状のみでなく、台形形状、階段をなす形状、などであってよい。成形補助材の充填された発泡性樹脂粒子と面する側の形状は前記輪郭に沿うような形状であってもよく、他の形状であってもよい。発泡性樹脂粒子の充填性や発泡した樹脂との熱融着性などを考慮して最適の形状を選択すればよい。表面を凹凸面としておいてもよい。また、成形補助材は一体成形品でもよく、複数個の分割した部材を組み立てて、1つの成形補助材としてもよい。
成形に際し、得ようとする成形品の貫通孔または凹部に相当する突起を有しない成形型に前記した適宜の支持具を脱着可能に取り付け、該支持具を利用して前記した成形補助材を仮固定する。型への支持具の取り付けは型に対してわずかな改修作業を施すだけで行うことができ、そのコストは新たに型を起こすことと比較すれば、僅少である。また、支持具を取り外した後に従前の成形品を成形できるように当該支持具を型に取り付けることも容易であり、結果的に、容易な手段で1つの成形型を2種類の発泡成形品の成形に用いることができることから、トータルとしての成形コストは大きく低減する。
一方の型に成形補助材を取り付けた後、従来法に従い、発泡性樹脂粒子の充填、型閉め、加熱蒸気のキャビティ空間内への供給などを行い、発泡性樹脂粒子の発泡と熱融着を行う。その過程で、仮止めした成形補助材は発泡・溶融した樹脂粒子と一体化する。その後、冷却、型開き、脱型を行うことにより、成形補助材の輪郭に沿った形状の貫通孔あるいは凹部を備えた発泡成形品を得ることができる。
発泡性樹脂粒子をキャビティ空間内に充填して発泡成形を行う場合、成形品の形状によっては、わずかに型が開いている状態で発泡性樹脂粒子の充填を行い、過充填状態とした後に本型閉めをする、いわゆるクラッキングを行う場合がある。そのような成形方法を採用する場合には、成形補助材として発泡成形品の厚さよりもわずかに長い筒状のものを用い、過充填時に開放した先端が他方の型面により閉鎖された状態としておくことが推奨される。過充填後の型閉めにより、成形補助材はわずかに短くなる方向に変形するが、そのことが、成形品に影響を与えることはない。
本発明によれば、基本的に1つの成形型を用いながら、それにわずかな改修作業を施すだけで、外形形状は同じであって、貫通孔あるいは凹部を持つ発泡成形品と持たない発泡成形品の双方を発泡成形することが可能となり、トータルとしての成形コストは大幅に低減する。
以下、本発明による発泡成形品の成形方法を実施の形態により説明する。図1は、本発明による成形方法を実施することのできる成形機1の一例を示す縦断面図であり、移動型10と、該移動型10と共にキャビティ空間Sを形成する固定型20とからなる。この例において、移動型10は平坦な正面成形面11を有し、固定型20は正面成形面11に対向する平坦な背面成形面21とその周囲の4つの側面成形面22〜25とを有しており、直方体状の発泡成形ブロックが成形される。
図2に成形面の例として背面成形面21を示すように、通常、各成形面にはスリット群で構成される加熱蒸気の通過孔26が多数形成される。また、図8に示した成形機と同様、加熱蒸気の供給室27や発泡性樹脂粒子の供給路が形成されており、発泡成形時には、キャビティ空間S内に予備発泡樹脂粒子が供給され、また、加熱蒸気供給室27から成形面に形成された加熱蒸気の通過孔26を通してキャビティ空間S内に加熱蒸気が供給される。この成形機1では、成形される発泡成形品は、図3aに示すような貫通孔や凹部のない厚さaである直方体状の発泡成形ブロック40が成形される。
同じ外形形状であるが、図3bに示すように、貫通孔41を有する発泡成形ブロック40Aを成形する場合には、図4a,bに30として示す円筒体を、好ましくは発泡成形ブロックと同じ発泡性樹脂粒子を用いて別途発泡成形し、それを固定型20に取り付ける。なお、円筒体30は適宜のブロックから加熱したニクロム線を用いて切り出すようにしてもよい。この円筒体30が本発明でいう「成形補助材」の一例であり、この例で、円筒体30の長さをL、内径をb、肉厚をcとしたとき、長さLは発泡成形ブロック40Aの厚さaよりもやや長い。内径bは発泡成形ブロック40Aに形成しようとする貫通孔41の内径と同じとされ、肉厚cは発泡圧により破壊しないだけの強度を持つ厚さとされる。
一方において、固定型20の背面成形面21には、前記円筒体30を仮止めするための支持具を取り付ける改修作業を行う。図4aはその1つの態様であり、ここでは、円筒体30を取り付けるべき位置に、円筒体30が外嵌合する支持部材35を支持具としてビス36などを用いて取り付け、そこに円筒体30を外嵌合させている。図4bは他の態様であり、ここでは、円筒体30を取り付けるべき位置に支持具として取り付け針37を複数本立設し、該取り付け針37に対して円筒体30の端面側を差し込むようにしている。
図5を用いて、発泡成形する手順を説明する。図5aは、前記した円筒体30を仮止めした固定型20と移動型10とを対向させた状態を示す。図5bは発泡性樹脂粒子の充填時の状態を示している。この例で、円筒体30は最終製品である発泡成形ブロック40Aの厚みaよりも幾分(例えば、厚みaが500mm程度のブロックの場合で10mm〜20mm程度)長く設定されており、その分だけ移動型10は固定型20から離れた場所に置かれて充填が進行し、過充填状態とされる。図5cは、いわゆるクラッキングを行っての型閉めが終了した状態であり、円筒体30は差分だけ実際は圧縮される。加熱蒸気を供給して充填した発泡性樹脂粒子を発泡・融着させた後、所要の冷却を行い、型を開く。図5dはその状態を示しており、脱型された発泡成形ブロック40Aには円筒体30が一体化しており、結果として、貫通孔41が形成されている。なお、クラッキングを行わなくても所要の充填と発泡成形ができるような成形品を製造する場合には、得ようとする発泡成形ブロックの厚みと同じ長さの円筒体を用いればよい。
成形品(発泡成形ブロック40A)を取り出した後、再び、前回と同様にして円筒体30を固定型20に取り付け、同じ成形サイクルを繰り返す。所要数の貫通孔41を備えた発泡成形ブロック40Aを製造した後、背面成形面21から支持部材35やビス36を取り外す。その後は、ほぼ同じ工程でもって貫通孔のない発泡成形ブロック40の成形を行うことができる。ビス36を除去した箇所に連通孔が形成されるが、それを加熱蒸気の通過孔として利用することもできる。必要な場合には、適宜の手段により閉鎖する。
図6a〜dは、成形補助材の他の例とそれを用いて成形される発泡成形ブロック40Aのいくつかの例を示している。図6aは、成形補助材30Aが円筒体であるが2つ割りの部品を一体に組み付けた点で、上記の例と異なっている。成形後の発泡成形ブロック40Aの形状は、上記のものと同じである。図6bは成形補助材30Bの横断面形状が矩形状である点で、上記のものと相違している。図6cは成形補助材30Cが中空の四角錐台である点で、上記のものと相違しており、貫通孔41は台形をなしている。図6dでは形の異なる2つの円筒体30d,30Dが上下方向に連続しており、貫通孔41の縦断面形状は階段状をなしている。
なお、上記の例では、貫通孔を有する発泡成形品を製造するようにしたが、貫通孔でなく、単に凹部を備えた発泡成形品も同様にして成形できることは理解されよう。例えば、図4aあるいは図5に支持体35として示したような形状の成形補助材を備えた成形型を用いて、樹脂の充填、型閉め、加熱蒸気の供給などを行うことにより、例えば、中空コンクリートスラブでの埋込材のように、裏面に中空部としての凹部を備えた形状の発泡成形品を成形することができる。
1…成形機、10…移動型、20…固定型、26…加熱蒸気の通過孔、30…円筒体(成形補助材)、35…支持部材(支持具)、36…ビス、37…取り付け針(支持具)、40…貫通孔のない直方体状の発泡成形ブロック(発泡成形品)、40A…貫通孔を有する直方体状の備える発泡成形ブロック(発泡成形品)、41…貫通孔
Claims (3)
- 一対の型で形成されるキャビティ空間に発泡性樹脂粒子を充填して貫通孔または凹部を有する発泡成形品を成形する方法であって、
成形品の貫通孔または凹部の輪郭を持つ成形補助材をいずれか一方の型に仮止めした状態で発泡性樹脂粒子の充填、型閉め、発泡成形を行い、発泡性樹脂粒子と成形補助材とが一体化した発泡成形品を脱型することを特徴とする発泡成形品の成形方法。 - 成形補助材として、発泡性樹脂粒子と同じ樹脂からなる発泡成形品または非発泡成形品を用いることを特徴とする請求項1に記載の発泡成形品の成形方法。
- 成形補助材として発泡成形品の厚さよりもわずかに長い筒状のものを用いて貫通孔を有する発泡成形品を成形することを特徴とする請求項1または2に記載の発泡成形品の成形方法。
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JP2003282868A JP2005047189A (ja) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 貫通孔または凹部を有する発泡成形品の成形方法 |
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