JP2500125B2 - 発泡体の成形方法 - Google Patents
発泡体の成形方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱膨張により得られ
る熱可塑性樹脂発泡体に対して最適な成形条件を冷却時
間を検出することで維持するようにした発泡体の成形方
法に関するものである。
る熱可塑性樹脂発泡体に対して最適な成形条件を冷却時
間を検出することで維持するようにした発泡体の成形方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、発泡体の成形方法としては、
一般に、熱可塑性樹脂発泡粒子を予備発泡させた予備発
泡粒子を、固定側型と移動側型とから成る成形型にて形
成される型窩内へ加圧空気と共に強制的に送り込んで充
填した後、成形型内に形成されている蒸気室を通して型
窩内に蒸気を送り込んで前記の予備発泡粒子を加熱膨張
させた後、水冷、もしくは放冷などの冷却処理を施して
成形品としての熱可塑性樹脂発泡体を得る方法が知られ
ている。
一般に、熱可塑性樹脂発泡粒子を予備発泡させた予備発
泡粒子を、固定側型と移動側型とから成る成形型にて形
成される型窩内へ加圧空気と共に強制的に送り込んで充
填した後、成形型内に形成されている蒸気室を通して型
窩内に蒸気を送り込んで前記の予備発泡粒子を加熱膨張
させた後、水冷、もしくは放冷などの冷却処理を施して
成形品としての熱可塑性樹脂発泡体を得る方法が知られ
ている。
【０００３】上記のような方法において、加熱、および
／または冷却などの工程における成形条件の設定には、
通常、タイマーが用いられている。しかしながら、上記
のような設定では、例えば冷却工程の場合、タイマーで
冷却時間を設定すると、冷却水の水温の変動、原料の発
泡力の相違、発泡倍率の変動等のため、予め設定されて
いる冷却時間が最適な時間とはいえなかった。
／または冷却などの工程における成形条件の設定には、
通常、タイマーが用いられている。しかしながら、上記
のような設定では、例えば冷却工程の場合、タイマーで
冷却時間を設定すると、冷却水の水温の変動、原料の発
泡力の相違、発泡倍率の変動等のため、予め設定されて
いる冷却時間が最適な時間とはいえなかった。
【０００４】すなわち、冷却工程の完了を自動的に確認
できないためタイマーで設定した時間が短かったときは
成形品が冷却不足となって製品不良を生じ、逆に設定し
た冷却時間が長すぎたときは成形品の冷却が充分に行わ
れる反面、不必要な冷却により成形サイクルが長くな
り、しかもこの過剰冷却は成形型の温度低下をもたらし
次の工程での加熱工程に余分な加熱を必要とする等の問
題を生じていた。
できないためタイマーで設定した時間が短かったときは
成形品が冷却不足となって製品不良を生じ、逆に設定し
た冷却時間が長すぎたときは成形品の冷却が充分に行わ
れる反面、不必要な冷却により成形サイクルが長くな
り、しかもこの過剰冷却は成形型の温度低下をもたらし
次の工程での加熱工程に余分な加熱を必要とする等の問
題を生じていた。
【０００５】そこで、そのような問題を回避する方法と
して、型窩内の成形品の発泡圧力が所定値を下回った時
を冷却終了点として冷却工程を制御する方法が開示され
ている（特公平３-13972号公報参照）。
して、型窩内の成形品の発泡圧力が所定値を下回った時
を冷却終了点として冷却工程を制御する方法が開示され
ている（特公平３-13972号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の方法
では、種々の変動要因、例えば加熱のための蒸気圧力の
変動、あるいは予備発泡粒子の予備発泡後の熟成期間の
変動などに対して成形条件が追従できず、例えば加熱不
足による融着の充分でない発泡成形体、つまり成形不良
品の発生という問題を生じている。
では、種々の変動要因、例えば加熱のための蒸気圧力の
変動、あるいは予備発泡粒子の予備発泡後の熟成期間の
変動などに対して成形条件が追従できず、例えば加熱不
足による融着の充分でない発泡成形体、つまり成形不良
品の発生という問題を生じている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために、鋭意研究を重ねたところ、加熱成形蒸
気圧力変動に起因する加熱温度の変化、あるいは予備発
泡粒子の熟成期間の変動などに対応して冷却時間が変化
する現象を見出した。例えば、固定された加熱時間で成
形した場合、加熱成形蒸気圧力が所定の圧力より低くな
ると加熱温度が低くなるため、成形体の融着状態が悪く
なり、また冷却時間が短くなる。
解決するために、鋭意研究を重ねたところ、加熱成形蒸
気圧力変動に起因する加熱温度の変化、あるいは予備発
泡粒子の熟成期間の変動などに対応して冷却時間が変化
する現象を見出した。例えば、固定された加熱時間で成
形した場合、加熱成形蒸気圧力が所定の圧力より低くな
ると加熱温度が低くなるため、成形体の融着状態が悪く
なり、また冷却時間が短くなる。
【０００８】逆に、圧力が高くなると加熱温度が高くな
るため、融着状態が良くなりすぎて収縮を生じる一方、
冷却時間が長くなる。また別に、予備発泡粒子の熟成期
間が通常の時間より長くなると融着状態が悪くなり冷却
時間が短くなる。
るため、融着状態が良くなりすぎて収縮を生じる一方、
冷却時間が長くなる。また別に、予備発泡粒子の熟成期
間が通常の時間より長くなると融着状態が悪くなり冷却
時間が短くなる。
【０００９】そこで、上記のような現象を鑑み、本発明
者は、冷却時間を検出することで、加熱膨張により得ら
れる発泡体に対する最適な成形条件が維持される本願発
明を完成するに至った。
者は、冷却時間を検出することで、加熱膨張により得ら
れる発泡体に対する最適な成形条件が維持される本願発
明を完成するに至った。
【００１０】すなわち、請求項１記載の発泡体の成形方
法は、熱可塑性樹脂粒子を予備発泡した予備発泡粒子を
成形型の型窩内に充填し、型窩内の予備発泡粒子を所定
時間加熱し膨張させて発泡体を成形した後、上記発泡体
を、その発泡圧力が所定値以下となるまで冷却して上記
発泡体を取り出す発泡体の成形方法において、加熱終了
時から上記発泡体における発泡圧力が所定値以下となっ
た時までを冷却時間として測定し、その冷却時間に基づ
いて前記所定時間を変更することを特徴としている。
法は、熱可塑性樹脂粒子を予備発泡した予備発泡粒子を
成形型の型窩内に充填し、型窩内の予備発泡粒子を所定
時間加熱し膨張させて発泡体を成形した後、上記発泡体
を、その発泡圧力が所定値以下となるまで冷却して上記
発泡体を取り出す発泡体の成形方法において、加熱終了
時から上記発泡体における発泡圧力が所定値以下となっ
た時までを冷却時間として測定し、その冷却時間に基づ
いて前記所定時間を変更することを特徴としている。
【００１１】また、請求項２記載の発泡体の成形方法
は、熱可塑性樹脂粒子を予備発泡した予備発泡粒子を成
形型の型窩内に充填し、型窩内の予備発泡粒子を所定時
間加熱し膨張させて発泡体を成形した後、上記発泡体
を、その発泡圧力が所定値以下となるまで冷却して上記
発泡体を取り出す発泡体の成形方法において、加熱終了
時から上記発泡体における発泡圧力が所定値以下となっ
た時までを冷却時間とし、加熱する前記所定時間と上記
冷却時間との合計時間である成形時間を測定し、その成
形時間に基づいて上記所定時間を変更することを特徴と
している。
は、熱可塑性樹脂粒子を予備発泡した予備発泡粒子を成
形型の型窩内に充填し、型窩内の予備発泡粒子を所定時
間加熱し膨張させて発泡体を成形した後、上記発泡体
を、その発泡圧力が所定値以下となるまで冷却して上記
発泡体を取り出す発泡体の成形方法において、加熱終了
時から上記発泡体における発泡圧力が所定値以下となっ
た時までを冷却時間とし、加熱する前記所定時間と上記
冷却時間との合計時間である成形時間を測定し、その成
形時間に基づいて上記所定時間を変更することを特徴と
している。
【００１２】
【作用】請求項１および請求項２記載の方法によれば、
所定時間の加熱工程における種々の変動要因、例えば加
熱蒸気圧力の変動により変化する冷却時間を測定し、そ
の冷却時間に応じて上記所定時間を変更して、上記変動
要因の影響を相殺することができることにより、上記加
熱時間を最適化することができる。したがって、良品の
発泡体を得ることができる。
所定時間の加熱工程における種々の変動要因、例えば加
熱蒸気圧力の変動により変化する冷却時間を測定し、そ
の冷却時間に応じて上記所定時間を変更して、上記変動
要因の影響を相殺することができることにより、上記加
熱時間を最適化することができる。したがって、良品の
発泡体を得ることができる。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例について図１に基づいて説
明すれば、以下の通りである。発泡体の成形には、例え
ば自動成形機（型式ACE-11QSD 、積水工機製作所製）１
が使用され、その自動成形機１には、雌雄の金型２・３
が設けられており、各金型２・３が合わさることにより
型窩１ａが形成されている。
明すれば、以下の通りである。発泡体の成形には、例え
ば自動成形機（型式ACE-11QSD 、積水工機製作所製）１
が使用され、その自動成形機１には、雌雄の金型２・３
が設けられており、各金型２・３が合わさることにより
型窩１ａが形成されている。
【００１４】また、各金型２・３には、それぞれ蒸気室
２ａ・３ａが内蔵されると共に、各蒸気室２ａ・３ａと
型窩１ａとをそれぞれ連通する蒸気噴出孔２ａ・３ｂが
複数それぞれ穿設される一方、各蒸気室２ａ・３ａに蒸
気を供給する蒸気供給管２ｃ・３ｃおよびその蒸気を排
出する蒸気排出管２ｄ・３ｄが配設されている。なお、
各蒸気供給管２ｃ・３ｃにはそれぞれ蒸気制御器４・４
が、また、各蒸気排出管２ｄ・３ｄにはそれぞれドレイ
ン弁５・５が設置されている。
２ａ・３ａが内蔵されると共に、各蒸気室２ａ・３ａと
型窩１ａとをそれぞれ連通する蒸気噴出孔２ａ・３ｂが
複数それぞれ穿設される一方、各蒸気室２ａ・３ａに蒸
気を供給する蒸気供給管２ｃ・３ｃおよびその蒸気を排
出する蒸気排出管２ｄ・３ｄが配設されている。なお、
各蒸気供給管２ｃ・３ｃにはそれぞれ蒸気制御器４・４
が、また、各蒸気排出管２ｄ・３ｄにはそれぞれドレイ
ン弁５・５が設置されている。
【００１５】その上、雌の金型２には、形成された型窩
１ａ内に予備発泡粒子６を充填する充填器７が設けられ
ており、さらに、型窩１ａ内で加圧蒸気により予備発泡
粒子６が加熱されて発泡し融着して型窩１ａ内で充満す
ることで発泡体８が成形される。この発泡体８により発
生する型窩１ａ内における発泡圧力を検出する圧力検知
装置９が設置され、その圧力検知装置９に接続されてい
る蒸気発泡圧力を感知する受圧部９ａが雌の金型２の壁
面に沿って設置されている。
１ａ内に予備発泡粒子６を充填する充填器７が設けられ
ており、さらに、型窩１ａ内で加圧蒸気により予備発泡
粒子６が加熱されて発泡し融着して型窩１ａ内で充満す
ることで発泡体８が成形される。この発泡体８により発
生する型窩１ａ内における発泡圧力を検出する圧力検知
装置９が設置され、その圧力検知装置９に接続されてい
る蒸気発泡圧力を感知する受圧部９ａが雌の金型２の壁
面に沿って設置されている。
【００１６】また、圧力検知装置９および各蒸気制御器
４・４を制御するマイクロコンピューター、もしくは演
算機能を有するプログラマブルコントローラー等からな
る制御手段１０が設けられている。
４・４を制御するマイクロコンピューター、もしくは演
算機能を有するプログラマブルコントローラー等からな
る制御手段１０が設けられている。
【００１７】次に、上記自動成形機１を用いる発泡体８
の成形方法について説明する。まず、原料の予備発泡粒
子６としてＥＳＤ〔発泡ポリスチレンビーズ、積水化成
品工業（株）製）〕の60倍予備発泡粒子を、加熱蒸気圧
力として５kg/cm2および４kg/cm2を、予備発泡粒子６の
熟成期間として24hrおよび72hrを用い、各条件をそれぞ
れ組み合わせて発泡体８を成形した。
の成形方法について説明する。まず、原料の予備発泡粒
子６としてＥＳＤ〔発泡ポリスチレンビーズ、積水化成
品工業（株）製）〕の60倍予備発泡粒子を、加熱蒸気圧
力として５kg/cm2および４kg/cm2を、予備発泡粒子６の
熟成期間として24hrおよび72hrを用い、各条件をそれぞ
れ組み合わせて発泡体８を成形した。
【００１８】なお、加熱蒸気圧力として５kg/cm2、予備
発泡粒子の熟成期間として24hrの組み合わせで、良好な
発泡体８が成形される条件における冷却時間を基本とな
る初期値として用いた。そこで、成形条件の変動によ
り、初期値が±10％以上変化すると、初期設定条件にお
ける加熱時間を変更することとした。つまり、冷却時間
が初期値に対して10％以上延びた場合、加熱時間を10％
短くした。一方、冷却時間が初期値に対して10％以上短
くなった場合、加熱時間を10％長くした。
発泡粒子の熟成期間として24hrの組み合わせで、良好な
発泡体８が成形される条件における冷却時間を基本とな
る初期値として用いた。そこで、成形条件の変動によ
り、初期値が±10％以上変化すると、初期設定条件にお
ける加熱時間を変更することとした。つまり、冷却時間
が初期値に対して10％以上延びた場合、加熱時間を10％
短くした。一方、冷却時間が初期値に対して10％以上短
くなった場合、加熱時間を10％長くした。
【００１９】このような操作を、１回の成形サイクルで
ある１ショット毎に行い、同一条件での数ショット後に
得られた加熱時間および冷却時間の結果を表１に示し
た。
ある１ショット毎に行い、同一条件での数ショット後に
得られた加熱時間および冷却時間の結果を表１に示し
た。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１の結果から、各変動要因に対して冷却
時間が変動し、それによって加熱時間も変動した。さら
に、その変動した加熱時間によって変化する冷却時間
が、使用した自動成形機１における金型２・３および原
料では最適と考えられる冷却時間、つまり基本とした初
期値（予備発泡粒子６の熟成期間 24 hr、加熱蒸気圧力
５kg/cm2における冷却時間）の所定範囲、すなわち±10
％以内の値に変化した。
時間が変動し、それによって加熱時間も変動した。さら
に、その変動した加熱時間によって変化する冷却時間
が、使用した自動成形機１における金型２・３および原
料では最適と考えられる冷却時間、つまり基本とした初
期値（予備発泡粒子６の熟成期間 24 hr、加熱蒸気圧力
５kg/cm2における冷却時間）の所定範囲、すなわち±10
％以内の値に変化した。
【００２２】これにより、予備発泡粒子６の熟成期間な
どの成形条件の変動に基づいて冷却時間が変化すると、
その変化に基づいて上記変動の影響を相殺するように加
熱工程における加熱する所定時間が変更された。したが
って、加熱時間の最適化を図ることができ、得られた発
泡体８も設定された仕様を満足するものがそれぞれ得ら
れた。
どの成形条件の変動に基づいて冷却時間が変化すると、
その変化に基づいて上記変動の影響を相殺するように加
熱工程における加熱する所定時間が変更された。したが
って、加熱時間の最適化を図ることができ、得られた発
泡体８も設定された仕様を満足するものがそれぞれ得ら
れた。
【００２３】ところで、従来は加熱時間を成形品の金型
内での圧力で制御していたため、加熱蒸気圧力の変動に
対して、その成形品の成形時圧力が大きく影響され正確
な制御が困難であり、一方、予備発泡粒子の熟成期間の
変動すると、良品の成形品を得るための成形時における
最適設定圧力が変化し、その設定圧力を手動で変更する
必要があった。
内での圧力で制御していたため、加熱蒸気圧力の変動に
対して、その成形品の成形時圧力が大きく影響され正確
な制御が困難であり、一方、予備発泡粒子の熟成期間の
変動すると、良品の成形品を得るための成形時における
最適設定圧力が変化し、その設定圧力を手動で変更する
必要があった。
【００２４】しかしながら、上記実施例の方法では、人
間の操作無しに各変動要因に対して追従して、その影響
を相殺することができて成形条件を最適な条件に変更す
ることができる。よって、発泡体８の不良品の発生を防
止することができることから、設定仕様を満足する製品
としての発泡体８を安定に得ることができる。
間の操作無しに各変動要因に対して追従して、その影響
を相殺することができて成形条件を最適な条件に変更す
ることができる。よって、発泡体８の不良品の発生を防
止することができることから、設定仕様を満足する製品
としての発泡体８を安定に得ることができる。
【００２５】また、上記方法では、加熱オーバーによる
冷却時間の遅延も防止されることから、成形サイクルの
遅延が回避されると共に、コストダウンも図れる。その
上、自動的に加熱条件を最適に変更できるため、得られ
た発泡体８の監視の必要がなくなり、発泡体８の成形工
場における無人化を図ることができる。
冷却時間の遅延も防止されることから、成形サイクルの
遅延が回避されると共に、コストダウンも図れる。その
上、自動的に加熱条件を最適に変更できるため、得られ
た発泡体８の監視の必要がなくなり、発泡体８の成形工
場における無人化を図ることができる。
【００２６】なお、上記実施例の方法における加熱時間
の初期設定時間からの変更割合は、用いる金型２・３や
原料によって最適な割合を設定すればよい。また、上記
実施例では、予備発泡粒子６として発泡ポリスチレン樹
脂を用いた例を挙げたが、他の発泡性樹脂、例えばポリ
オレフィン系発泡性樹脂を用いてもよい。さらに、上記
実施例では、種々の要因による冷却時間の変動に応じ
て、その変動を所定の範囲内に収まるように加熱する所
定時間を制御した例を挙げたが、加熱時間と冷却時間と
の合計時間である成形時間の変動に応じて加熱する所定
時間を制御してもよい。
の初期設定時間からの変更割合は、用いる金型２・３や
原料によって最適な割合を設定すればよい。また、上記
実施例では、予備発泡粒子６として発泡ポリスチレン樹
脂を用いた例を挙げたが、他の発泡性樹脂、例えばポリ
オレフィン系発泡性樹脂を用いてもよい。さらに、上記
実施例では、種々の要因による冷却時間の変動に応じ
て、その変動を所定の範囲内に収まるように加熱する所
定時間を制御した例を挙げたが、加熱時間と冷却時間と
の合計時間である成形時間の変動に応じて加熱する所定
時間を制御してもよい。
【００２７】
【発明の効果】請求項１および２記載の発泡体の成形方
法は、以上のように、発泡圧力の変化に応じて制御され
る冷却時間が加熱蒸気圧力や予備発泡粒子の熟成期間の
変動などにより変化し、その変化した冷却時間に基づい
て加熱する所定時間が変更される方法である。
法は、以上のように、発泡圧力の変化に応じて制御され
る冷却時間が加熱蒸気圧力や予備発泡粒子の熟成期間の
変動などにより変化し、その変化した冷却時間に基づい
て加熱する所定時間が変更される方法である。
【００２８】それゆえ、所定時間の加熱工程における種
々の変動要因、例えば加熱蒸気圧力の変動により変化す
る冷却時間を測定し、その冷却時間に応じて加熱する所
定時間を変更して、上記変動要因の影響を相殺すること
ができ、良品の発泡体を得ることができる。したがっ
て、得られる発泡体における成形不良品の発生を低減す
ることができるという効果を奏する。
々の変動要因、例えば加熱蒸気圧力の変動により変化す
る冷却時間を測定し、その冷却時間に応じて加熱する所
定時間を変更して、上記変動要因の影響を相殺すること
ができ、良品の発泡体を得ることができる。したがっ
て、得られる発泡体における成形不良品の発生を低減す
ることができるという効果を奏する。
【図１】本発明の発泡体の成形方法を説明する自動成形
機の概略構成図である。
機の概略構成図である。
１ａ 型窩 ６ 予備発泡粒子 ８ 発泡体
Claims (2)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂粒子を予備発泡した予備発泡
粒子を成形型の型窩内に充填し、型窩内の予備発泡粒子
を所定時間加熱し膨張させて発泡体を成形した後、上記
発泡体を、その発泡圧力が所定値以下となるまで冷却し
て上記発泡体を取り出す発泡体の成形方法において、加
熱終了時から上記発泡体における発泡圧力が所定値以下
となった時までを冷却時間として測定し、その冷却時間
に基づいて前記所定時間を変更することを特徴とする発
泡体の成形方法。 - 【請求項２】熱可塑性樹脂粒子を予備発泡した予備発泡
粒子を成形型の型窩内に充填し、型窩内の予備発泡粒子
を所定時間加熱し膨張させて発泡体を成形した後、上記
発泡体を、その発泡圧力が所定値以下となるまで冷却し
て上記発泡体を取り出す発泡体の成形方法において、加
熱終了時から上記発泡体における発泡圧力が所定値以下
となった時までを冷却時間とし、加熱する前記所定時間
と上記冷却時間との合計時間である成形時間を測定し、
その成形時間に基づいて上記所定時間を変更することを
特徴とする発泡体の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3137731A JP2500125B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 発泡体の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3137731A JP2500125B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 発泡体の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04363231A JPH04363231A (ja) | 1992-12-16 |
| JP2500125B2 true JP2500125B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=15205518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3137731A Expired - Fee Related JP2500125B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 発泡体の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500125B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3137731A patent/JP2500125B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04363231A (ja) | 1992-12-16 |
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Legal Events
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