JP2014208449A - Molding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一対の金型間に形成されたキャビティ内に発泡性樹脂粒子を充填し発泡させた後に冷却して発泡成形品を成形するために用いられる成形装置に関する。 The present invention relates to a molding apparatus used for molding a foamed molded article by filling foamed resin particles in a cavity formed between a pair of molds and then foaming the foamed resin particles.
従来から、発泡性樹脂粒子を金型内に充填した上で発泡性樹脂粒子に加熱媒体を供給することによって発泡性樹脂粒子を発泡させ、発泡性樹脂粒子を発泡させてなる発泡粒子同士を熱融着一体化させた後に冷却して発泡成形品を成形する(型内発泡成形)ことが行われている。 Conventionally, after foaming resin particles are filled in a mold, a foaming resin particle is foamed by supplying a heating medium to the foaming resin particles, and the foaming resin particles are foamed. It is performed to cool and then form a foam molded product by cooling (in-mold foam molding).
型内発泡成形において、金型内に充填された発泡性樹脂粒子を加熱するための加熱媒体は、金型の背面に形成されたチャンバー内に供給され、チャンバーを介して金型のキャビティ内に充填された発泡性樹脂粒子に供給される。 In the in-mold foam molding, a heating medium for heating the expandable resin particles filled in the mold is supplied into a chamber formed on the back surface of the mold, and enters the cavity of the mold through the chamber. It is supplied to the filled expandable resin particles.
上述の通り、加熱媒体は、はじめにチャンバー内に供給されるため、チャンバーを構成している金属部材と接触することによって熱が奪われてしまい、チャンバー内に供給された加熱媒体のうちの一部しかキャビティ内に充填された発泡性樹脂粒子の加熱に寄与せず、加熱媒体の有している熱エネルギーを発泡性樹脂粒子の発泡に十分に活かせていないという問題点がある。 As described above, since the heating medium is first supplied into the chamber, heat is deprived by contact with the metal member constituting the chamber, and a part of the heating medium supplied into the chamber. However, there is a problem that it does not contribute to the heating of the expandable resin particles filled in the cavity, and the thermal energy of the heating medium is not fully utilized for the foaming of the expandable resin particles.
そこで、特許文献1には、発泡性熱可塑性樹脂粒子を、金型中に一対の凹凸中型で構成された成形室空間内に導入し、ついで成形室空間背面に設けられた蒸気室より成形室空間内に蒸気を導入し成形室空間内の発泡熱可塑性樹脂粒子を加熱し発泡融着させた後冷却し、金型より取出し、所望形状の成形品を得る発泡成形に用いる発泡成形用金型であって、蒸気室を形成するところのフレーム側蒸気室内面、バックプレート側蒸気室内面、およびセンタープレート側蒸気室内面から選ばれる1以上の蒸気室内面の一部もしくは全面を、中空シリカ粒子を含有するシリコーン樹脂で被覆した発泡成形用金型が開示されている。 Therefore, in Patent Document 1, foamed thermoplastic resin particles are introduced into a molding chamber space constituted by a pair of concave and convex middle molds in a mold, and then a molding chamber is provided from a steam chamber provided at the back of the molding chamber space. Foam molding die used for foam molding to introduce steam into the space, heat the foamed thermoplastic resin particles in the molding chamber space, foam and fuse, cool and then take out from the mold to obtain a molded product of the desired shape A part or all of one or more steam chamber surfaces selected from a frame-side steam chamber surface, a back plate-side steam chamber surface, and a center-plate-side steam chamber surface, which form a steam chamber, are hollow silica particles. There is disclosed a foam molding die coated with a silicone resin containing.
しかしながら、型内発泡成形では、発泡性熱可塑性樹脂粒子を加熱させるために蒸気室内に水蒸気を導入し、金型内の発泡性熱可塑性樹脂粒子を加熱し発泡させた後、得られた発泡成形品を冷却するために蒸気室内に冷却水が導入される。従って、蒸気室を構成している金属部材及び蒸気室内の少なくとも一部を被覆しているシリコーン樹脂は、上述の加熱及び冷却によって膨張、収縮を繰り返す。 However, in the in-mold foam molding, water vapor is introduced into the steam chamber in order to heat the foamable thermoplastic resin particles, the foamable thermoplastic resin particles in the mold are heated and foamed, and then the foam molding obtained is obtained. Cooling water is introduced into the steam chamber to cool the product. Accordingly, the metal member constituting the vapor chamber and the silicone resin covering at least a part of the vapor chamber are repeatedly expanded and contracted by the heating and cooling described above.
一方、中空シリカ粒子を含有するシリコーン樹脂は、その線膨張係数が、金型を構成している金属の線膨張係数の10倍以上の値をとるため、シリコーン樹脂と、金型を構成している金属部材と間の膨張、収縮の度合いが大きく相違し、この相違が原因となって、シリコーン樹脂が蒸気室の内面から容易に剥離するという事態が生じる。シリコーン樹脂が蒸気室の内面から剥離すると、シリコーン樹脂と蒸気室内面との間に隙間が生じ、この隙間に水蒸気が進入し、水蒸気が蒸気室を構成している金属部材と接触して水蒸気の熱エネルギーが蒸気室を構成している金属部材に奪われてしまうという問題を生じる。 On the other hand, the silicone resin containing hollow silica particles has a linear expansion coefficient of 10 or more times the linear expansion coefficient of the metal constituting the mold. The degree of expansion and contraction is significantly different from that of the metal member, and this difference causes the silicone resin to easily peel off from the inner surface of the vapor chamber. When the silicone resin is peeled off from the inner surface of the vapor chamber, a gap is formed between the silicone resin and the inner surface of the vapor chamber. Water vapor enters the gap, and the water vapor contacts the metal member constituting the vapor chamber, and There arises a problem that the heat energy is lost to the metal member constituting the steam chamber.
本発明は、チャンバー内に供給される加熱媒体及び冷却媒体の供給の繰返しによる膨張、収縮にもかかわらず、チャンバーを構成している金属部材とこれに接続している断熱材との間に隙間が生じて加熱媒体の熱エネルギーの一部が奪われるのをできるだけ防止し、加熱媒体によって、金型内に充填した発泡性樹脂粒子を長期間に亘って効率良く加熱、発泡することができる成形装置を提供する。 The present invention provides a gap between the metal member constituting the chamber and the heat insulating material connected to the metal member, regardless of expansion and contraction due to repeated supply of the heating medium and cooling medium supplied into the chamber. Is possible to prevent a part of the heat energy of the heating medium from being taken away, and the foaming resin particles filled in the mold can be efficiently heated and foamed over a long period of time by the heating medium. Providing equipment.
本発明の成形装置は、チャンバーを備えた一対の金型を備え、上記チャンバー内に加熱媒体を供給して金型のキャビティ内に充填した発泡性樹脂粒子を加熱、発泡させた後、上記チャンバー内に冷却媒体を供給して発泡成形品を成形するための成形装置であって、上記チャンバーを構成している部材が金属部材を含み、上記金属部材の少なくとも一部に断熱材が接続しており、上記断熱材の線膨張係数が、上記金属部材の金属材料の線膨張係数の0.5〜5倍であることを特徴とする。 The molding apparatus of the present invention includes a pair of molds provided with a chamber, supplies a heating medium into the chamber, heats and foams the expandable resin particles filled in the cavity of the mold, and then the chamber. A molding apparatus for molding a foam molded article by supplying a cooling medium therein, wherein the member constituting the chamber includes a metal member, and a heat insulating material is connected to at least a part of the metal member. And the linear expansion coefficient of the said heat insulating material is 0.5-5 times the linear expansion coefficient of the metal material of the said metal member, It is characterized by the above-mentioned.
上記成形装置において、チャンバーを構成している金属部材の表面の少なくとも一部が断熱材で被覆されており、上記断熱材の線膨張係数が、上記チャンバーを構成している金属部材の金属材料の線膨張係数の0.5〜5倍であることを特徴とする。 In the molding apparatus, at least a part of the surface of the metal member constituting the chamber is covered with a heat insulating material, and the linear expansion coefficient of the heat insulating material is that of the metal material of the metal member constituting the chamber. It is characterized by being 0.5 to 5 times the linear expansion coefficient.
上記成形装置において、チャンバーを構成している金属部材の内面の少なくとも一部が断熱材で被覆されていることを特徴とする。 In the molding apparatus, at least a part of the inner surface of the metal member constituting the chamber is covered with a heat insulating material.
上記成形装置において、チャンバーを構成している部材が更に断熱材を含み、上記断熱材の線膨張係数が、上記断熱材に接続している金属部材の金属材料の線膨張係数の0.5〜5倍であることを特徴とする。上記成形装置において、断熱材が、繊維強化プラスチックであることを特徴とする。 In the molding apparatus, the member constituting the chamber further includes a heat insulating material, and the linear expansion coefficient of the heat insulating material is 0.5 to 0.5 of the linear expansion coefficient of the metal material of the metal member connected to the heat insulating material. It is characterized by being 5 times. In the molding apparatus, the heat insulating material is a fiber reinforced plastic.
本発明の成形装置は、上述の如き構成を有しているので、チャンバー内に供給された加熱媒体の熱エネルギーが、発泡性樹脂粒子の加熱、発泡以外に奪われるのをできるだけ防止し、チャンバー内に供給された加熱媒体の熱エネルギーを金型のキャビティ内に充填した発泡性樹脂粒子の加熱、発泡に効率良く用いることができ、加熱媒体の節約及び加熱媒体の供給時間の短縮を図ることができる。 Since the molding apparatus of the present invention has the above-described configuration, the thermal energy of the heating medium supplied into the chamber is prevented as much as possible from being deprived of other than heating and foaming of the foamable resin particles. The heat energy of the heating medium supplied inside can be efficiently used for heating and foaming of expandable resin particles filled in the mold cavity, saving the heating medium and shortening the supply time of the heating medium. Can do.
更に、チャンバーを構成している部材が金属部材を含み、金属部材の少なくとも一部に断熱材が接続しており、断熱材の線膨張係数が、金属部材の金属材料の線膨張係数の0.5〜5倍であり、その差が小さいことから、発泡成形品の成形時において、加熱媒体及び冷却媒体の供給に伴う、チャンバーを構成している金属部材と断熱材との間の膨張及び収縮の差が小さく、チャンバーを構成している金属部材とこれに接続している断熱材との間に不測に隙間が生じることは殆どない。従って、チャンバー内に供給された加熱媒体の熱エネルギーが、金属部材によって奪われたり又は金属部材と断熱材との隙間や金属部材を通じてチャンバー外に漏れたりすることなどによって損失することをできるだけ抑制し、加熱媒体の熱エネルギーをできるだけ損失なく金型のキャビティ内に充填している発泡性樹脂粒子に加えて発泡性樹脂粒子を効率良く加熱、発泡させることができる。 Further, the member constituting the chamber includes a metal member, and a heat insulating material is connected to at least a part of the metal member, and the linear expansion coefficient of the heat insulating material is 0. 0 of the linear expansion coefficient of the metal material of the metal member. 5 to 5 times, and since the difference is small, expansion and contraction between the metal member constituting the chamber and the heat insulating material accompanying the supply of the heating medium and the cooling medium at the time of molding the foamed molded product The difference is small, and there is almost no unexpected gap between the metal member constituting the chamber and the heat insulating material connected thereto. Therefore, it is possible to suppress as much as possible that the heat energy of the heating medium supplied into the chamber is lost due to being taken away by the metal member or leaking out of the chamber through the gap between the metal member and the heat insulating material or through the metal member. The foamable resin particles can be efficiently heated and foamed in addition to the foamable resin particles filled in the cavity of the mold with as little loss of the heat energy of the heating medium as possible.
上記成形装置において、チャンバーを構成している金属部材の表面の少なくとも一部が断熱材で被覆されており、上記断熱材の線膨張係数が、上記チャンバーを構成している金属部材の金属材料の線膨張係数の0.5〜5倍である場合には、断熱材の線膨張係数と金属部材の金属材料の線膨張係数との差が小さいことから、発泡成形品の成形時において、加熱媒体及び冷却媒体の供給に伴う、チャンバーを構成している金属部材と断熱材との間の膨張及び収縮の差が小さく、断熱材がチャンバーを構成している金属部材の表面から不測に剥離するようなことはなく、断熱材は、チャンバーを構成している金属部材の表面の少なくとも一部を長期間に亘って安定的に被覆し、加熱媒体の熱エネルギーをできるだけ損失なく金型のキャビティ内に充填している発泡性樹脂粒子に加えて発泡性樹脂粒子を効率良く加熱、発泡させることができる。 In the molding apparatus, at least a part of the surface of the metal member constituting the chamber is covered with a heat insulating material, and the linear expansion coefficient of the heat insulating material is that of the metal material of the metal member constituting the chamber. When the linear expansion coefficient is 0.5 to 5 times, the difference between the linear expansion coefficient of the heat insulating material and the linear expansion coefficient of the metal material of the metal member is small. In addition, the difference in expansion and contraction between the metal member constituting the chamber and the heat insulating material due to the supply of the cooling medium is small, so that the heat insulating material may unexpectedly peel from the surface of the metal member constituting the chamber. The heat insulating material stably coats at least a part of the surface of the metal member constituting the chamber over a long period of time, and the heat energy of the heating medium is put into the mold cavity with as little loss as possible. The expandable resin particles in addition to it being expandable resin particles and Hama efficiently heated may be foamed.
又、上記成形装置において、チャンバーを構成している金属部材の内面の少なくとも一部を断熱材で被覆している場合には、チャンバーを構成している金属部材に加熱媒体が直接、接触するのを少なくすることができ、よって、加熱媒体の熱エネルギーがチャンバーを構成している金属部材によって奪われるのを更に少なくすることができ、加熱媒体の節約及び加熱媒体の供給時間の更なる短縮を図ることができる。 In the above molding apparatus, when at least a part of the inner surface of the metal member constituting the chamber is covered with a heat insulating material, the heating medium directly contacts the metal member constituting the chamber. Therefore, it is possible to further reduce the heat energy of the heating medium from being taken away by the metal member constituting the chamber, thereby saving the heating medium and further shortening the supply time of the heating medium. Can be planned.
そして、上記成形装置において、チャンバーを構成している部材が更に断熱材を含み、上記断熱材の線膨張係数が、上記断熱材に接続している金属部材の金属材料の線膨張係数の0.5〜5倍である場合には、断熱材の線膨張係数と金属部材の金属材料の線膨張係数との差が小さいことから、発泡成形品の成形時において、加熱媒体及び冷却媒体の供給に伴う、チャンバーを構成している金属部材と断熱材との間の膨張及び収縮の差が小さく、断熱材と金属部材との間に不測に隙間が生じ又は断熱材に亀裂が生じるなどの不測の事態は殆ど生じず、チャンバー内に供給した加熱媒体がチャンバー外に不測に漏出するのを防止し、加熱媒体の熱エネルギーをできるだけ損失なく金型のキャビティ内に充填している発泡性樹脂粒子に加えて発泡性樹脂粒子を効率良く加熱、発泡させることができる。 And in the said shaping | molding apparatus, the member which comprises the chamber contains a heat insulating material further, and the linear expansion coefficient of the said heat insulating material is 0. of the linear expansion coefficient of the metal material of the metal member connected to the said heat insulating material. In the case of 5 to 5 times, since the difference between the linear expansion coefficient of the heat insulating material and the linear expansion coefficient of the metal material of the metal member is small, the heating medium and the cooling medium are supplied during the molding of the foam molded product. In addition, the difference in expansion and contraction between the metal member constituting the chamber and the heat insulating material is small, and an unexpected gap is generated between the heat insulating material and the metal member, or the heat insulating material is cracked. The situation hardly occurs, the heating medium supplied into the chamber is prevented from unexpectedly leaking out of the chamber, and the heat energy of the heating medium is filled in the mold cavity without loss as much as possible. In addition foaming Fat particles efficiently heated may be foamed.
更に、チャンバーの一部を断熱材から構成しているので、チャンバー自体の保温性に優れていると共に、金属部材の使用を低減して加熱媒体の熱エネルギーが金属部材によって奪われることをできるだけ抑制することができ、チャンバー内に供給した加熱媒体の熱エネルギーを金型のキャビティ内に充填している発泡性樹脂粒子の加熱、発泡に効率良く用いることができる。 In addition, since a part of the chamber is made of a heat insulating material, the chamber itself has excellent heat retention, and the use of metal members is reduced to prevent the heat energy of the heating medium from being taken away by the metal members as much as possible. The heat energy of the heating medium supplied into the chamber can be efficiently used for heating and foaming the expandable resin particles filling the cavity of the mold.
又、上記成形装置において、断熱材が繊維強化プラスチックである場合には、チャンバーを補強することができ、成形装置を更に長期間に亘って安定的に用いることができる。 Moreover, in the said shaping | molding apparatus, when a heat insulating material is a fiber reinforced plastic, a chamber can be reinforced and a shaping | molding apparatus can be used stably over a long period of time.
本発明の成形装置Aの一例を図面を参照しつつ説明する。図1に示したように、成形装置Aは、金属製のチャンバー3を備えた金属製の雌金型1と、金属製のチャンバー4を備えた金属製の雄金型2とを備えており、雌金型1は固定台Bに固定されている一方、雄金型2は移動台Cに固定され、雄金型2は移動台Cを移動させることによって雌金型1に対して接離する方向に移動可能に配設されている。
An example of the molding apparatus A of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the forming apparatus A includes a metal female mold 1 having a
具体的には、雌金型1には凹部が形成されている一方、雄金型2には凸部が形成され、上記雌雄金型1、2は、これら凹部と凸部とを互いに対向させた状態に配設されており、雌金型1の凹部内に雄金型2の凸部を挿入した状態に雌雄金型1、2を型締めすると、雌金型1と雄金型2との対向面間、即ち、雌金型1の成形壁部11と雄金型2の成形壁部21との対向面間にキャビティ5が形成されるように構成されている。なお、上記雌金型1には、上記キャビティ5内に発泡性樹脂粒子を供給するための発泡性樹脂粒子供給管(図示せず)が一体的に設けられていると共にこの発泡性樹脂粒子供給管にはフィラー弁(図示せず)が介装され、更に、発泡成形品を雌金型1から離型させるための押出ピン(図示せず)が一体的に設けられている。
Specifically, the female mold 1 has a concave portion, while the
又、雌金型1は金属製の金型取り付けフレーム6に取り付けられていると共に、金型取り付けフレーム6の雌金型1の背面側における開口端には金属製のバックプレート61が取り付けられており、雌金型1の成形壁部11と金型取り付けフレーム6とバックプレート61とで囲まれた空間部をチャンバー3に形成している。
The female mold 1 is mounted on a metal
同様に、雄金型2は金属製の金型取り付けフレーム7に取り付けられていると共に、金型取り付けフレーム7の雄金型2の背面側における開口端には金属製のバックプレート71が取り付けられており、雄金型2と金型取り付けフレーム7とバックプレート71とで囲まれた空間部をチャンバー4に形成している。
Similarly, the
なお、本発明において、チャンバー3、4を構成している金属部材の内面とは、チャンバー3、4に面している面を意味する。チャンバー3、4を構成している金属部材の外面とは、チャンバー3、4とは反対側の面を意味する。
In the present invention, the inner surface of the metal member constituting the
そして、雌雄金型1、2におけるキャビティ5を形成している成形壁部11、21には、キャビティ5内とチャンバー3、4内とを連通させ、水蒸気などの加熱媒体をキャビティ5内に供給するための流通孔12、22が多数、貫設されている。なお、チャンバー3、4には、これらチャンバー3、4内に加熱媒体を供給するための加熱媒体供給管13、23の一端部が連結、連通されている。
Then, the
更に、雌雄金型1、2に一体的に設けられているチャンバー3、4を構成している金属部材の表面、即ち、金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71の内外面、又は、雌雄金型1、2の成形壁部11、21のチャンバー3、4に面している表面11a、21aのうちの少なくとも一つの一部又は全面には断熱材8が一体的に設けられている。なお、図1では、成形装置Aのバックプレート61、71の内面を全面的に断熱材8、8で被覆した状態を示しているがこれに限定されない。又、断熱材8は、チャンバー3、4を構成している金属部材の内面又は外面に、接着剤、ボルト、釘などの汎用の固定手段でもって固定されればよい。
Furthermore, the surfaces of the metal members constituting the
断熱材8は、チャンバー3、4内に供給された加熱媒体の熱エネルギーがチャンバー3、4を構成している金属部材によって奪われるのをできるだけ阻止するために設けられている。
The
従って、断熱材8は、チャンバー3、4を構成している金属部材の内面又は外面の何れか一方又は双方の少なくとも一部又は全面を被覆していればよい。断熱材8がチャンバー3、4を構成している金属部材の内面に設けられている場合には、チャンバー3、4内に供給された加熱媒体の熱エネルギーが、金型取り付けフレーム6、7、バックプレート61、71又は雌雄金型1、2の成形壁部11、21に直接、接触して奪われるのを抑制する。断熱材8がチャンバー3、4を構成している金属部材の外面に設けられている場合には、金型取り付けフレーム6、7又はバックプレート61、71を通じて加熱媒体の熱エネルギーが外部に放散されるのを抑制する。
Therefore, the
加熱媒体がチャンバー3、4を構成している金属部材に直接、接触しない方が、加熱媒体がチャンバー3、4を構成している金属部材によって熱エネルギーを奪われるのを抑制する効果が高いので、断熱材8は、チャンバー3、4を構成している金属部材の内面を被覆していることが好ましい。
If the heating medium is not in direct contact with the metal members constituting the
又、加熱媒体がチャンバー3、4を構成している金属部材によって熱エネルギーを奪われるのをより効果的に抑制するために、チャンバー3、4を構成している金属部材の内面又は外面の全面を断熱材8によって被覆していることが好ましく、チャンバー3、4を構成している金属部材の内面の全面を断熱材8によって被覆していることが好ましい。
Further, in order to more effectively suppress the heat medium from being deprived of heat energy by the metal members constituting the
一方、雌雄金型1、2におけるキャビティ5を形成している成形壁部11、21におけるチャンバー3、4に面している面11a、21aを断熱材8で被覆すると、流通孔12、22を通じたキャビティ5内への加熱媒体の供給の妨げになることがあるので、雌雄金型1、2におけるキャビティ5を形成している成形壁部11、21のチャンバー3、4に面している面11a、21aは断熱材8で被覆しない方が好ましい。即ち、金型取り付けフレーム6、7又はバックプレート61、71の内面又は外面のみを断熱材によって全面的に被覆することが好ましく、金型取り付けフレーム6、7又はバックプレート61、71の内面のみを断熱材によって全面的に被覆することがより好ましい。
On the other hand, when the
更に、断熱材8の線膨張係数は、チャンバー3、4を構成している金属部材、即ち、金型取り付けフレーム6、7、バックプレート61、71及び雌雄金型1、2を構成している金属材料の線膨張係数の0.5〜5倍に限定されており、断熱材8と、チャンバー3、4を構成している金属部材の金属材料との間の線膨張係数の差が小さくなるように構成されている。
Further, the linear expansion coefficient of the
断熱材8の線膨張係数は下記の要領で測定された値をいう。断熱材から一辺が200mmの平面正方形状の試験片を切り出す。試験片を温度23℃、相対湿度50%の環境下にて16時間以上に亘って放置した上で、この試験片の対向する辺の中間点のそれぞれから5mmだけ内側に入った部分に標点を印す。次に、試験片を−30℃にて24時間に亘って保持した後、直ちに試験片の標点間の距離L1を測定する。しかる後、試験片を80℃にて24時間に亘って保持した後、直ちに試験片の標点間の距離L2を測定し、下記式1に基づいて断熱材8の線膨張係数Kを算出する。
断熱材の線膨張係数K(/℃)=(L2−L1)/(L1×110)・・・式1
The linear expansion coefficient of the
Thermal expansion coefficient K (/ ° C.) = (L 2 −L 1 ) / (L 1 × 110) ( 1 )
又、チャンバー3、4を構成している金属部材の金属材料も断熱材と同様の要領で測定する。なお、試験片として一辺が200mmの平面正方形状で且つ厚みが10mmである試験片を用意する。
Moreover, the metal material of the metal member which comprises the
型内発泡成形時にチャンバー3、4内に加熱媒体又は冷却媒体が供給され、断熱材8の線膨張係数と、チャンバー3、4を構成している金属部材は、膨張又は収縮を繰り返すが、上述のように、断熱材8とチャンバー3、4を構成している金属部材の金属材料との間の線膨張係数の差が小さいことから、断熱材8とチャンバー3、4を構成している金属部材との間における膨張又は収縮の度合いの差が小さい。従って、断熱材8は、チャンバー3、4を構成している金属部材の表面から不測に脱落するようなことはなく、チャンバー3、4を構成している金属部材の表面を長期間に亘って安定的に被覆する。
The heating medium or cooling medium is supplied into the
チャンバー3、4を構成している金属部材の金属材料の線膨張係数の0.5〜5倍である線膨張係数を有する断熱材としては、特に限定されないが、繊維強化プラスチックが機械的強度及び断熱性に優れていることから好ましい。
Although it does not specifically limit as a heat insulating material which has a linear expansion coefficient which is 0.5 to 5 times the linear expansion coefficient of the metal material of the metal member which comprises the
繊維強化プラスチックは、強化繊維に合成樹脂を含浸させてなるものである。繊維強化プラスチックを構成している強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、チラノ繊維、玄武岩繊維、セラミックス繊維などの無機繊維;ステンレス繊維やスチール繊維などの金属繊維;アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサドール(PBO)繊維などの有機繊維;ボロン繊維などが挙げられる。強化繊維は、一種単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。なかでも、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維が好ましく、炭素繊維がより好ましい。これらの強化繊維は、軽量であるにも関わらず優れた機械的強度を有している。 The fiber reinforced plastic is obtained by impregnating a reinforced fiber with a synthetic resin. Reinforcing fibers that constitute fiber reinforced plastics include glass fibers, carbon fibers, silicon carbide fibers, alumina fibers, Tyranno fibers, basalt fibers, ceramic fibers, and other inorganic fibers; stainless steel fibers, steel fibers, and other metal fibers; aramid Examples thereof include organic fibers such as fibers, polyethylene fibers, and polyparaphenylene benzoxador (PBO) fibers; boron fibers and the like. Reinforcing fibers may be used alone or in combination of two or more. Especially, as a reinforced fiber, carbon fiber, glass fiber, and an aramid fiber are preferable, and carbon fiber is more preferable. These reinforcing fibers have excellent mechanical strength despite being lightweight.
強化繊維は、所望の形状に加工された強化繊維基材として用いられることが好ましい。強化繊維基材としては、織物、編物、不織布、及び繊維を一方向に引き揃えた繊維束(ストランド)を糸で結束(縫合)してなる面材などが挙げられる。織物の織り方としては、平織、綾織、朱子織などが挙げられる。また、糸としては、ポリアミド樹脂糸やポリエステル樹脂糸などの合成樹脂糸、及びガラス繊維糸などのステッチ糸が挙げられる。 The reinforcing fiber is preferably used as a reinforcing fiber substrate processed into a desired shape. Examples of the reinforcing fiber base include woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics, and face materials formed by binding (sewing) fiber bundles (strands) in which fibers are aligned in one direction. Examples of the weaving method include plain weave, twill weave and satin weave. Examples of the yarn include synthetic resin yarn such as polyamide resin yarn and polyester resin yarn, and stitch yarn such as glass fiber yarn.
強化繊維基材は、一枚の強化繊維基材のみを単層として用いても、複数枚の強化繊維基材を積層して積層体として用いてもよい。複数枚の強化繊維基材を積層した積層体としては、(1)一種のみの強化繊維基材を複数枚用意し、これらの強化繊維基材を積層した積層体、(2)複数種の強化繊維基材を用意し、これらの強化繊維基材を積層した積層体、(3)繊維を一方向に引き揃えた繊維束(ストランド)を糸で結束(縫合)してなる面材を複数枚用意し、これらの面材を繊維束の繊維方向が互いに相違した方向を指向するように重ね合わせ、重ね合わせた面材同士を糸で一体化(縫合)してなる積層体などが用いられる。なお、糸としては、ポリアミド樹脂糸やポリエステル樹脂糸などの合成樹脂糸、及びガラス繊維糸などのステッチ糸が挙げられる。 The reinforcing fiber base material may be a single layer of reinforcing fiber base material or may be used as a laminate by laminating a plurality of reinforcing fiber base materials. As a laminate in which a plurality of reinforcing fiber substrates are laminated, (1) a laminate in which only one type of reinforcing fiber substrate is prepared and these reinforcing fiber substrates are laminated, (2) a plurality of types of reinforcement A laminated body in which fiber base materials are prepared and these reinforcing fiber base materials are laminated, and (3) a plurality of face materials obtained by binding (sewing) fiber bundles (strands) in which fibers are aligned in one direction with yarns. A laminate or the like prepared by stacking these face materials so that the fiber directions of the fiber bundles are different from each other and integrating the stitched face materials with a thread is used. Examples of the yarn include synthetic resin yarns such as polyamide resin yarns and polyester resin yarns, and stitch yarns such as glass fiber yarns.
繊維強化プラスチックは強化繊維に熱硬化性樹脂が含浸されて強化繊維同士が熱硬化性樹脂によって結着、固定一体化されてなるものである。熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、及びマレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂を予備重合した樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。なかでも、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂が好ましい。 The fiber reinforced plastic is obtained by impregnating a reinforcing fiber with a thermosetting resin and binding the reinforcing fibers with the thermosetting resin and fixing them together. The thermosetting resin is not particularly limited. For example, epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, melamine resin, polyurethane resin, silicone resin, maleimide resin, vinyl ester resin, cyanate ester resin, and maleimide resin Examples thereof include resins obtained by prepolymerizing cyanate ester resins. A thermosetting resin may be used independently or 2 or more types may be used together. Of these, epoxy resins and vinyl ester resins are preferred.
繊維強化プラスチックの厚みは、1〜20mmが好ましく、2〜15mmがより好ましい。厚みが上記範囲内である繊維強化プラスチックは、断熱性及び機械的強度に優れている。 The thickness of the fiber reinforced plastic is preferably 1 to 20 mm, and more preferably 2 to 15 mm. A fiber reinforced plastic having a thickness within the above range is excellent in heat insulation and mechanical strength.
繊維強化プラスチック中の強化繊維の目付は、50〜4000g/m2が好ましく、100〜1000g/m2がより好ましい。含まれている強化繊維の目付が上記範囲内である繊維強化プラスチックは、断熱性及び機械的強度に優れている。 Basis weight of the reinforcing fibers of the fiber reinforced plastic is preferably 50~4000g / m 2, 100~1000g / m 2 is more preferable. The fiber reinforced plastic in which the basis weight of the contained reinforcing fiber is within the above range is excellent in heat insulation and mechanical strength.
繊維強化プラスチック中に含まれている強化繊維の含有量は20〜70重量%が好ましく、30〜60重量%がより好ましい。上記範囲内の強化繊維の含有量を有する繊維強化プラスチックは、断熱性及び機械的強度に優れている。 The content of the reinforcing fiber contained in the fiber reinforced plastic is preferably 20 to 70% by weight, and more preferably 30 to 60% by weight. A fiber-reinforced plastic having a reinforcing fiber content within the above range is excellent in heat insulation and mechanical strength.
次に、上記成形装置Aを用いて発泡成形品を成形する要領について説明する。先ず、チャンバー3、4を備えた一対の雌雄金型1、2を型締めし、この雌雄金型1、2の成形壁部11、21の対向面間によってキャビティ5を形成する(型締め工程)。
Next, a procedure for molding a foam molded product using the molding apparatus A will be described. First, a pair of male and
しかる後、雌金型1の発泡性樹脂粒子供給管を通じてキャビティ5内に発泡性樹脂粒子を供給、充填する(充填工程)。
Thereafter, the foamable resin particles are supplied and filled into the
ここで、発泡性樹脂粒子は、発泡剤を含有させた合成樹脂粒子を好ましくは予備発泡させて得られたものであり、この合成樹脂粒子を構成する合成樹脂としては、従来から用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−無水マレイン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、上記合成樹脂の複合体等が挙げられ、ポリスチレン系樹脂が好ましい。 Here, the expandable resin particles are preferably obtained by pre-expanding synthetic resin particles containing a foaming agent, and conventionally used as the synthetic resin constituting the synthetic resin particles. If it is a thing, it will not specifically limit, For example, polystyrene resin, such as a polystyrene, a high impact polystyrene, a styrene-anhydrous maleate copolymer, a styrene-acrylonitrile copolymer, polyethylene, a polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer etc. Polyolefin resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate, composites of the above synthetic resins, and the like, and polystyrene resins are preferred.
又、上記発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族鎖状炭化水素類、シクロペンタン、シクロブタン等の脂肪族環状炭化水素類、トリクロロトリフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン、メチルクロライド、メチレンクロライド、エチルクロライド等のハロゲン化炭化水素類が挙げられ、単独で用いられても2種以上が併用されてもよい。 Examples of the blowing agent include aliphatic chain hydrocarbons such as propane, butane, pentane and hexane, aliphatic cyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclobutane, trichlorotrifluoromethane, dichlorodifluoromethane, and dichlorotetra. Halogenated hydrocarbons such as fluoromethane, trichlorotrifluoroethane, methyl chloride, methylene chloride, and ethyl chloride are listed, and may be used alone or in combination of two or more.
しかる後、加熱媒体供給管13、23を通じて雌雄金型1、2のチャンバー3、4内に加熱媒体を供給、充満させて雌雄金型1、2の成形壁部11、21を加熱すると共に、雌雄金型1、2の流通孔12、22を通じてキャビティ5内に加熱媒体を流入させて、キャビティ5内に充填された発泡性樹脂粒子を加熱して発泡させ、発泡粒子同士を熱融着一体化させて発泡成形品を成形する。
Thereafter, the heating medium is supplied and filled in the
この時、チャンバー3、4を構成している金属部材はその一部又は全部が断熱材によって被覆されているので、チャンバー3、4内に供給された加熱媒体がその熱エネルギーをチャンバー3、4を構成している金属部材によって奪われる量が少なくて済み、よって、チャンバー3、4内に供給された加熱媒体の熱エネルギーを雌雄金型1、2のキャビティ5内に充填した発泡性樹脂粒子の加熱、発泡に用いることができ、少ない量の加熱媒体でもって発泡成形を効率良く行うことができる。
At this time, a part or all of the metal members constituting the
次に、キャビティ5内に充填した発泡性樹脂粒子の二次発泡が完了してからチャンバー3、4内に配設した冷却管(図示せず)から冷却媒体として冷却水を雌雄金型1、2に向かって放出して雌雄金型1、2を冷却してキャビティ5内の発泡成形品を冷却し、雌雄金型1、2のキャビティ5を開放して発泡成形品を取り出す。
Next, after secondary foaming of the expandable resin particles filled in the
一連の型内発泡成形において、チャンバー3、4内への加熱媒体及び冷却媒体を供給することによって、断熱材8及びチャンバー3、4を構成している金属部材が加熱又は膨張するが、両者の線膨張係数の差が小さいことから、両者間における加熱又は膨張の度合いの差が原因となって、断熱材8がチャンバー3、4を構成している金属部材の表面から脱落するような不測の事態は生じず、断熱材8はチャンバー3、4を構成している金属部材の内面又は外面を長期間に亘って安定的に被覆し続け、よって、本発明の成形装置によれば、加熱媒体の熱エネルギーを効率よく発泡性樹脂粒子の発泡成形に用いることができる。
In a series of in-mold foam molding, by supplying a heating medium and a cooling medium into the
上記成形装置においては、雌雄金型1、2のチャンバー3、4を金属部材から構成した場合を説明したが、チャンバー3、4を金属部材及び断熱材から構成してもよい。即ち、チャンバー3、4を構成する部材の一部又は全てを断熱材から構成してもよい。なお、断熱材は、上記した断熱材と同様のものを用いることができるのでその説明を省略する。チャンバー3、4を構成する部材の一部又は全てを断熱材から製造する方法としては、汎用の方法が用いられ、例えば、ハンドレイアップ法などが挙げられる。
Although the case where the
例えば、図1に示した成形装置Aにおいて、金型取り付けフレーム6、7又はバックプレート61、71の一部又は全体を断熱材から構成してもよい。金型取り付けフレーム6、7又はバックプレート61、71の一部又は全体を断熱材から構成することによって、チャンバー3、4の保温性を向上させることができると共に、金属部材の使用量を低減することによって、熱伝導率の高い金属部材を通じた加熱媒体の熱エネルギーの損失を抑制することができ、チャンバー内に供給した加熱媒体の熱エネルギーを、キャビティ5内に充填した発泡性樹脂粒子の加熱、発泡に効率良く用いることができる。なお、図1に示した成形装置Aにおいて、チャンバー3、4を構成している部材として金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71を示したが、金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71以外の部材が用いられていてもよい。チャンバー3、4を構成する部材として金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71以外の部材が用いられている場合、これらの部材についても一部又は全体を断熱材から構成してもよい。
For example, in the molding apparatus A shown in FIG. 1, a part or the whole of the
チャンバー3、4を構成する部材の一部を断熱材から構成する場合、外周縁部を除いた部分を断熱材から構成し且つ外周縁部を金属部材から構成することが好ましい。このように、外周縁部を金属部材から構成することによって、ボルトなどを用いて他の部材と強固に一体化させ、より気密性が高く断熱性の高いチャンバー3、4を構成することができる。例えば、金型取り付けフレーム6、7又はバックプレート61、71の一部を断熱材から構成する場合、図2に示したように、外周縁部を除いた部分6a、7a、61a又は71aを断熱材から構成し且つ外周縁部6b、7b、61b又は71bを金属部材から構成することができる。
When a part of the members constituting the
チャンバー3、4を構成する部材の一部又は全体を断熱材から構成する場合、断熱材と、この断熱材に接続する別の部材(例えば、金属部材)との接続は、汎用の方法が用いられればよく、例えば、接着剤、ボルトなどを用いた接続方法が挙げられ、接着剤を用いた接続方法が好ましい。接着剤は、断熱材とこれに接続している別の部材(例えば、金属部材)との間の膨張、収縮の差を吸収することができ、断熱材と他の部材との一体化を強固に維持すると共に断熱材に亀裂などが生じるのを防止し、チャンバー3、4の断熱性を高く維持することができる。
When some or all of the members constituting the
又、チャンバー3、4を形成している部材の一部又は全部を構成している断熱材の線膨張係数が、この断熱材が接続している金属部材の金属材料の線膨張係数の0.5〜5倍に限定されており、断熱材の線膨張係数と金属部材の金属材料の線膨張係数との差が小さいことから、発泡成形品の成形時において、加熱媒体及び冷却媒体の供給に伴う、チャンバーを構成している金属部材と断熱材との間の膨張及び収縮の差が小さく、ボルトや接着剤などを用いた接続部分が破壊されることによって断熱材と金属部材との間に不測に隙間が生じ又は断熱材に亀裂が生じるなどの不測の事態は殆ど生じない。従って、チャンバー3、4は優れた気密性及び断熱性を有しており、チャンバー3、4内に供給された加熱媒体は、チャンバー3、4外に漏出することなく、加熱媒体の熱エネルギーを概ね損失することなく金型のキャビティ内に充填している発泡性樹脂粒子に加えて発泡性樹脂粒子を効率良く加熱、発泡させることができる。
Further, the linear expansion coefficient of the heat insulating material constituting part or all of the members forming the
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本実施例に何ら限定されるものでない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples.
以下の実施例及び比較例において、断熱材及びチャンバーを構成している金属材料の線膨張係数は以下の方法にて測定を行った。試験片は一辺が200mmの平面正方形状とした。断熱材の場合、試験片の厚みは、実施例及び比較例におけるそれぞれの断熱材の厚みと同一厚みとした。チャンバーを構成している金属部材の金属材料の場合、試験片の厚みは10mmとした。試験片を温度23℃、相対湿度50%の環境下にて16時間以上に亘って放置した上で、この試験片の対向する辺の中間点のそれぞれから5mmだけ内側に入った部分に標点を印した。次に、超低温恒温恒湿器(タバイエスペック株式会社製 商品名「PSL−2SP」)を用いて試験片を−30℃にて24時間に亘って保持した後、直ちに試験片の標点間の距離L1を測定した。しかる後、送風定温恒温器(ヤマト科学株式会社製 商品名「DN44」)を用いて試験片を80℃にて24時間に亘って保持した後、直ちに試験片の標点間の距離L2を測定した。標点間の距離はデジタルノギス(株式会社ミツトヨ社製 商品名「デジマチックキャリパ」)を使用して1/100mmまで測定した。測定された標点間の距離L1、L2を用いて上記式1に基づいて線膨張係数を算出した。 In the following examples and comparative examples, the linear expansion coefficient of the metal material constituting the heat insulating material and the chamber was measured by the following method. The test piece was in the shape of a plane square with a side of 200 mm. In the case of a heat insulating material, the thickness of the test piece was the same as the thickness of each heat insulating material in the examples and comparative examples. In the case of the metal material of the metal member constituting the chamber, the thickness of the test piece was 10 mm. The test piece is allowed to stand for 16 hours or more in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, and a mark is placed on the inside part of each side of the opposite side of this test piece by 5 mm. Marked. Next, after holding the test piece for 24 hours at −30 ° C. using an ultra-low temperature and humidity chamber (trade name “PSL-2SP” manufactured by Tabai Espec Co., Ltd.), the distance L 1 was measured. After that, after holding the test piece at 80 ° C. for 24 hours using an air-cooled thermostatic oven (trade name “DN44” manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), immediately determine the distance L 2 between the marks on the test piece. It was measured. The distance between the gauge points was measured to 1/100 mm using a digital caliper (trade name “Digimatic Caliper” manufactured by Mitutoyo Corporation). The linear expansion coefficient was calculated based on the above formula 1 using the distances L 1 and L 2 between the measured gauge points.
(実施例1) Example 1
図1に示した成形装置を用意した。目付が380g/m2のガラスチョップドストランドマット(日東紡績社製 商品名「MC−380A−100LL」)を3枚積層し、隣接するガラスチョップドストランドマット間のそれぞれに、マイクロバルーンを50体積%含有するポリエステル繊維不織布(日本ユピカ社製 商品名「ユピカマットT−3000」、目付:135g/m2)を介在させて積層シートを作製した。 The molding apparatus shown in FIG. 1 was prepared. Three glass chopped strand mats having a basis weight of 380 g / m 2 (trade name “MC-380A-100LL” manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) are laminated, and 50% by volume of microballoons are contained between adjacent glass chopped strand mats. A laminated sheet was produced by interposing a non-woven polyester fiber nonwoven fabric (trade name “Yupica Mat T-3000” manufactured by Nippon Yupica Co., Ltd., basis weight: 135 g / m 2 ).
成形装置Aの厚み10mmのアルミニウム製金型取り付けフレーム6、7及び厚み10mmのアルミニウム製バックプレート61、71の内面全面にこれらを粗面とするための処理を施した。上記積層シートを金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71の内面上に全面的に配設した後、上記積層シートにビニルエステル樹脂(昭和電工社製 商品名「リポキシH−600」)を含浸させた後に24時間に亘って放置してビニルエステル樹脂を硬化させることによって、積層シートを構成している強化繊維同士を結着、固定一体化させると共に、ガラスチョップドストランドマットとポリエステル繊維不織布とを積層一体化させて繊維強化プラスチックとし、この繊維強化プラスチックを断熱材としてビニルエステル樹脂によって金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71の内面全面に固定一体化して、金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71の内面全面を繊維強化プラスチックによって被覆した。繊維強化プラスチックの厚みは12mmであった。繊維強化プラスチックは、ビニルエステル樹脂40重量%、ガラスチョップドストランドマット52重量%及びマイクロバルーン含有ポリエステル繊維不織布8重量%から構成されていた。雌雄金型1、2におけるキャビティ5を形成している成形壁部11、21におけるチャンバー3、4に面している面11a、21aは断熱材で被覆しなかった。
The entire inner surfaces of the aluminum
雌雄金型、金型取り付けフレーム及びバックプレートを構成している金属材料(アルミニウム)並びに繊維強化プラスチックの線膨張係数を表1に示した。 Table 1 shows the linear expansion coefficients of the male and female molds, the metal mounting frame and the metal material (aluminum) constituting the back plate, and the fiber reinforced plastic.
成形装置のチャンバー3、4を備えた一対の雌雄金型1、2を型締めし、この雌雄金型1、2の成形壁部11、21の対向面間によってキャビティ5を形成した。次に、雌金型1の発泡性樹脂粒子供給管を通じてキャビティ5内に、嵩倍率60倍に予備発泡させた発泡性ポリスチレン粒子(積水化成品工業社製 商品名「エスレンビーズ」)を供給、充填した。
A pair of male and
しかる後、加熱媒体供給管13、23を通じて雌雄金型1、2のチャンバー3、4内に表1に示した水蒸気圧力でもって水蒸気を表1に示した加熱時間だけ供給、充満させて雌雄金型1、2の成形壁部11、21を加熱すると共に、雌雄金型1、2の流通孔12、22を通じてキャビティ5内に水蒸気を流入させて、キャビティ5内に充填された発泡性ポリスチレン粒子を加熱して発泡させ、発泡粒子同士を熱融着一体化させて発泡成形品を成形した。雌雄金型1、2のチャンバー3、4内に供給した水蒸気の総量を表1の「水蒸気流量」の欄に示した。
Thereafter, the steam is supplied and filled in the
次に、キャビティ5内に充填した発泡性ポリスチレン粒子の二次発泡が完了してからチャンバー3、4内に配設した冷却管(図示せず)から冷却媒体として冷却水を雌雄金型1、2に向かって放出して雌雄金型1、2を冷却してキャビティ5内の発泡成形品を冷却し、雌雄金型1、2のキャビティ5を開放して発泡成形品を取り出した。上記工程を1サイクルとし、1000サイクルの型内発泡成形を行った。
Next, after the secondary foaming of the expandable polystyrene particles filled in the
(実施例2)
積層シートとして、一枚の目付が380g/m2のガラスチョップドストランドマット(日東紡績社製 商品名「MC−380A−100LL」)を用いたこと、加熱時間を表1に示した時間としたこと以外は実施例1と同様にして1000サイクルの型内発泡成形を行った。繊維強化プラスチックは、ビニルエステル樹脂40重量%及びガラスチョップドストランドマット60重量%から構成され、繊維強化プラスチックの厚みは2mmであった。繊維強化プラスチックの線膨張係数を表1に示した。
(Example 2)
As the laminated sheet, a glass chopped strand mat having a basis weight of 380 g / m 2 (trade name “MC-380A-100LL” manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) was used, and the heating time was set to the time shown in Table 1. Except that, 1000 cycles of in-mold foam molding were performed in the same manner as in Example 1. The fiber reinforced plastic was composed of 40% by weight of vinyl ester resin and 60% by weight of glass chopped strand mat, and the thickness of the fiber reinforced plastic was 2 mm. Table 1 shows the linear expansion coefficient of the fiber-reinforced plastic.
(実施例3)
炭素繊維の織物からなる強化繊維基材(目付:198g/m2、東レ社製 商品名「トレカCO6347」)を3枚積層し、この積層された3枚の強化繊維基材上に、更にマイクロバルーンを50体積%含有するポリエステル繊維不織布(日本ユピカ社製 商品名「ユピカマットT−3000」、目付:135g/m2)と炭素繊維の織物からなる強化繊維基材(目付:198g/m2、東レ社製 商品名「トレカCO6347」)とをこの順序で交互に3枚ずつ積層して積層シートを作製したこと、加熱時間を表1に示した時間としたこと以外は実施例1と同様にして1000サイクルの型内発泡成形を行った。
Example 3
Three reinforcing fiber bases (weight per unit: 198 g / m 2 , trade name “TORAYCA CO6347” manufactured by Toray Industries, Inc.) made of carbon fiber woven fabric are laminated, and further on the three reinforcing fiber bases laminated, Polyester fiber nonwoven fabric containing 50% by volume of balloon (trade name “Iupikamat T-3000” manufactured by Nippon Yupica Co., Ltd., basis weight: 135 g / m 2 ) and a reinforced fiber base material comprising a carbon fiber woven fabric (unit weight: 198 g / m 2) , The product name “Torayca CO6347” manufactured by Toray Industries, Inc.) was alternately laminated three by three in this order to prepare a laminated sheet, and the heating time was set to the time shown in Table 1 in the same manner as in Example 1. 1000 cycles of in-mold foam molding.
繊維強化プラスチックの厚みは10mmであった。繊維強化プラスチックは、ビニルエステル樹脂42重量%、炭素繊維の織物からなる強化繊維基材50重量%及びマイクロバルーン含有ポリエステル繊維不織布8重量%から構成されていた。繊維強化プラスチックの線膨張係数を表1に示した。 The thickness of the fiber reinforced plastic was 10 mm. The fiber reinforced plastic was composed of 42% by weight of vinyl ester resin, 50% by weight of a reinforcing fiber substrate made of a carbon fiber woven fabric, and 8% by weight of a microballoon-containing polyester fiber nonwoven fabric. Table 1 shows the linear expansion coefficient of the fiber-reinforced plastic.
(実施例4)
アルミニウム製金型取り付けフレーム6、7の代わりに、全体が繊維強化プラスチックから構成された金型取り付けフレーム6、7を用いたこと以外は図1に示した成形装置と同様の構成を有する成形装置を用意した。
Example 4
A molding apparatus having a configuration similar to that of the molding apparatus shown in FIG. 1 except that the
全体が繊維強化プラスチックから構成された金型取り付けフレーム6、7は下記の要領でハンドレイアップ法によって製造した。炭素繊維の織物からなる強化繊維基材(目付:198g/m2、東レ社製 商品名「トレカCO6347」)を複数枚用意し、複数枚の強化繊維基材をこれらの強化繊維基材にビニルエステル樹脂(昭和電工社製 商品名「リポキシH−600」)を含浸させながら積層一体化させて所望形状に成形した後、24時間に亘って放置してビニルエステル樹脂を硬化させることによって、全体が繊維強化プラスチックから構成された金型取り付けフレーム6、7を製造した。金型取り付けフレーム6、7を構成している繊維強化プラスチックの線膨張係数を表1に示した。
Mold mounting
金型取り付けフレーム6、7と、雌雄金型1、2及びバックプレート61、71とを接着剤を用いて接続一体化してチャンバー3、4を構成した。
The
上記の如くして構成された成形装置を用いたこと、加熱時間を表1に示した時間としたこと以外は実施例1と同様にして1000サイクルの型内発泡成形を行った。 1000 cycles of in-mold foam molding was performed in the same manner as in Example 1 except that the molding apparatus configured as described above was used and the heating time was set to the time shown in Table 1.
(比較例1)
アルミニウム製金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71の内面に繊維強化プラスチックを被覆しなかったこと、水蒸気の圧力を表1に示した水蒸気圧力としたこと以外は実施例1と同様にして1000サイクルの型内発泡成形を行った。
(Comparative Example 1)
The same as in Example 1 except that the inner surfaces of the aluminum
(比較例2)
金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71の内面全面を繊維強化プラスチックで被覆する代わりに、雌雄金型1、2の金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71の内面全面にシリコーン樹脂塗料を塗工し、金型取り付けフレーム6、7及びバックプレート61、71の内面全面を断熱材として厚み2mmのシリコーン樹脂被膜で被覆したこと、加熱時間を表1に示した時間としたこと以外は実施例1と同様にして1000サイクルの型内発泡成形を行った。シリコーン樹脂被膜の線膨張係数を表1に示した。
(Comparative Example 2)
Instead of covering the entire inner surfaces of the
(断熱材の被覆状態)
実施例1〜3及び比較例について、1000サイクルの型内発泡成形後の繊維強化プラスチック又はシリコーン樹脂被膜を目視観察し、下記基準に基づいて評価した。
○・・繊維強化プラスチック又はシリコーン樹脂被膜に、ひび割れ、及び金型取り付け
フレーム又はバックプレートの内面からの剥離はなかった。
×・・繊維強化プラスチック又はシリコーン樹脂被膜に、ひび割れ、又は金型取り付け
フレーム若しくはバックプレートの内面からの剥離があった。
又、実施例4について、1000サイクルの型内発泡成形後の金型取り付けフレームを目視観察し、下記基準に基づいて評価した。
○・・バックプレートに接続している金型取り付けフレーム部分においてひび割れは発
生していなかった。
×・・バックプレートに接続している金型取り付けフレーム部分においてひび割れが発
生していた。
(Insulation cover)
About Examples 1-3 and the comparative example, the fiber reinforced plastic or silicone resin film after in-mold foam molding of 1000 cycles was visually observed and evaluated based on the following criteria.
○ ・ ・ There were no cracks in the fiber reinforced plastic or silicone resin coating, and there was no peeling from the inner surface of the mold mounting frame or back plate.
× ·· The fiber reinforced plastic or silicone resin film was cracked or peeled off from the inner surface of the mold mounting frame or back plate.
Moreover, about Example 4, the die attachment flame | frame after 1000 cycles in-mold foam molding was observed visually, and it evaluated based on the following reference | standard.
○ ・ ・ There were no cracks in the mold mounting frame connected to the back plate.
× · Cracks occurred in the mold mounting frame connected to the back plate.
実施例1〜4と比較例1とを比較すると、水蒸気流量が5〜10%程度削減できており、加熱媒体の供給量の削減効果が確認できた。実施例1、3、4と比較例1とを比較すると、実施例1、3、4の方が加熱時間も短縮されており、型内発泡成形の時間の短縮化を図ることができる。 When Examples 1-4 and Comparative Example 1 were compared, the steam flow rate was reduced by about 5-10%, and the reduction effect of the supply amount of the heating medium could be confirmed. When Examples 1, 3, and 4 are compared with Comparative Example 1, Examples 1, 3, and 4 have shorter heating times, and the time for in-mold foam molding can be shortened.
1 雌金型
2 雄金型
3、4 チャンバー
5 キャビティ
8 断熱材
A 成形装置
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