JP2670661B2

JP2670661B2 - 皮つき発泡成形体の製造法およびその装置

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Publication number: JP2670661B2
Application number: JP5349793A
Authority: JP
Inventors: 敦田村; 内匠北岡; 隆小浜
Original assignee: Aron Kasei Co Ltd
Current assignee: Aron Kasei Co Ltd
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1997-10-29
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JPH07195406A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、皮つき発泡成形体の製
造法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、発泡成形体の表面
を密にするために発泡体の表面を中空外皮で包んだ皮つ
き発泡成形体が知られている。

【０００３】かかる皮つき発泡成形体は、例えば、キャ
ビティを備えた金型に、予めブロー成形された中空外皮
を装填し、この中空外皮に発泡性熱可塑性ビーズ（以
下、予備発泡前と後のものを含み、発泡ビーズと総称す
る）を充填すると共に、前記金型に設けた小孔から水蒸
気を吹込み、他の小孔からエアや蒸気またはドレンを排
出して前記発泡ビーズを発泡させて成形している（例え
ば、特公昭４７−４９５７号公報参照）。

【０００４】しかしながら、かかる製造法では、蒸気吹
込み用の小孔は、水蒸気の導入または排出を許すが、発
泡ビーズの通過は許さない程度の大きさに形成している
ので、多くの小孔を必要とするほか、生産性が悪い、と
いう問題があった。また、かかる製造法では、金型自身
の簡素化や金型のクランプ装置については具体的手段に
迄、配慮されていない、という問題もあった。

【０００５】一方、皮つき発泡成形体を製造するに当
り、中空外皮に発泡ビーズを充填した後、蒸気噴射管を
挿入して水蒸気を吹込む場合に、この蒸気噴射管に多数
の噴射孔を設けて、生産性を上げようとした製造法が知
られている（例えば、特公昭６２−１９２９３号公報参
照）。

【０００６】しかしながら、かかる製造法は多数の噴射
孔を設けた比較的長尺の蒸気噴射管を挿入するので、大
型のフロートや面積大の建材には好ましいものの、レジ
ャークーラ等の小物の扁平状の皮つき発泡成形体の場合
には、その製品の中央部に貫通孔を備えていたり、製品
にヒンジ部を必要とするので、かかる場合には、その扁
平面に直交して蒸気噴射管を挿入せざるを得ないが、蒸
気噴射管が長尺すぎる、という問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、かかる
問題を全面的に解決するためになされたもので、その要
旨とするところは、１）扁平状の皮つき発泡成形体の製
造法において、予めブロー成形した中空外皮を金型に装
填した後、該中空外皮内に発泡ビーズを充填し、次い
で、扁平面に直交してその開口端が中空外皮近傍に位置
し、かつ、発泡ビーズ粒子より大径に形成されたスチー
ムピンにより、高圧加熱水蒸気を短時間に吹込んで発泡
成形することを特徴とする皮つき発泡成形体の製造法に
あり、また、２）移動および固定の２つ割り金型を用い
て扁平状の皮つき発泡成形体を製造する装置にあって、
前記金型にビーズ充填穴を設けると共に、加熱水蒸気を
吹込み、かつ、発泡ビーズ粒子より大径に形成されたス
チームピンを設け、しかも、前記移動金型の外面に、複
数の型開き阻止用クランプピンを抜差自在に当接し、こ
れらのクランプピンを、作動シリンダにより固定金型側
に固定したガイドブロックに貫通して押引きさせること
を特徴とする皮つき発泡成形体の製造装置にあり、ま
た、３）中空外皮装填用金型を２つ割りの上、下型に構
成し、下型を定盤上に固定し、上型を移動金型に構成
し、これらの上型または下型にビーズ充填穴、加熱水蒸
気を吹込み、かつ、発泡ビーズ粒子より大径に形成され
たスチームピンおよびドレン抜き穴を設けたことを特徴
とする皮つき発泡成形体の製造装置にある。

【０００８】

【実施例】本発明を添付図面に示す実施例装置により詳
細に述べる。図１は本発明の実施例装置の全体図、図２
は図１のＡ部詳細図、図３は図１のＢ〜矢視模式図、図
４は図３のＣ〜矢視詳細図、図５は図１の要部斜視図、
図６は図５の要部側面図である。

【０００９】本発明によって作られる皮つき発泡成形体
は、製品の中間がヒンジ部で連結された１対のパネル状
皮つき発泡成形体や、製品パネルの中央部に貫通孔のあ
る皮つき発泡成形体に好適であって、１つの皮つき発泡
成形体は３０〜４０ｃｍ角の大きさになっている。ま
た、外皮はポリエチレン樹脂、発泡ビーズは発泡ポリス
チレン樹脂を用いているが、これに限らず、外皮にポリ
プロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂等を用いてもよ
く、また、発泡ビーズにポリエチレン系、スチレン改質
ポリオレフィン系等を用いてもよい。

【００１０】先ず、本実施例を用いる装置の概要につい
て述べる。本実施例は、予めブロー成形した中空外皮１
（図２参照）に発泡ビーズ２を充填した後、加熱水蒸気
を吹込んで発泡ビーズ２を発泡させる、いわゆる発泡ビ
ーズ後充填方法を取っているので、中空外皮１を、蒸気
圧に耐える金型３内に装填して発泡成形を行うようにし
ている。

【００１１】この金型３はアルミ製の２つ割り上、下型
３ａ，３ｂで構成され、これらの金型の合せ面には所定
の形状（本実施例ではパネル状）のキャビティ４（図２
参照）が形成されている。この金型３は枠組された機枠
５に取付けられるが、下型３ｂは機枠５の定盤５ａ上に
固定されている。上型３ａには直接金型作動シリンダ
（不図示）を設け、この機枠５に立設された４本柱１
８，１８……に案内されてこの金型用作動シリンダによ
り昇降するようになっている。

【００１２】上、下型３ａ，３ｂには、発泡ビーズ２を
中空外皮１内に充填するビーズ充填ガン６，６がそれぞ
れ設けられ、これらのビーズ充填ガン６は、加圧タンク
７、ブロア８およびビーズ収納タンク９、並びに不図示
のエア源により、エア・インジェクター作用でもって発
泡ビーズ２を充填する。

【００１３】また、上型３ａには、中空外皮１に充填さ
れた発泡ビーズ２を発泡させるため、複数のスチームピ
ン１０が立設されている。なお、スチームピン１０を１
本にする場合は上型３ａの中央部に設けるとよい。この
スチームピン１０はボイラー１１に連通されている。な
お、このボイラー１１は、小型ボイラーを採用し、加熱
水蒸気の流れをよくするため、複数のスチームピン１０
を２群に分け、片群ずつ吹込むようにしている。１９は
切換弁、２０は排気弁を示す。更に、この上型３ａに
は、図３に示すように複数のドレン抜き穴１２が設けら
れている。

【００１４】以上のような皮つき発泡成形体の製造装置
において、次のような発泡ビーズ後充填方法を行う。こ
れを簡単に述べる。

【００１５】予めブロー成形し、所定の穴（若干拡径加
工したビーズ充填穴１個、蒸気吹込み穴２個、ドレン抜
き穴４個）を設けた中空外皮１を、上、下型３ａ，３ｂ
間に装填する。次いで、上型３ａを降下して閉じる。次
いで、エア・インジェクター作用により、約５０倍に予
備発泡した発泡ビーズ２を中空外皮１内に充填する。そ
の後、スチームピン１０から加圧された加熱水蒸気を吹
込み、中空外皮１内の発泡ビーズ２を融着させる。その
後、上、下型３ａ，３ｂを冷却して取出し、前記穴を閉
塞すれば、皮つき発泡成形体が製造できる。

【００１６】以上のような発泡ビーズ後充填方法におい
て、本実施例では、特に次のような方法を採用してい
る。

【００１７】すなわち、中空外皮１はポリエチレン樹
脂、発泡ビーズ２は発泡ポリスチレン樹脂を用いるた
め、水蒸気圧が低い（１ｋｇ〜２ｋｇ／ｃｍ^２（Ｇ））
と、ビーズ融着が遅れて、中空外皮１の収縮等の変形が
発生し易く、また、水蒸気圧が高い（５ｋｇ／ｃｍ
^２（Ｇ））と、すなわち高温になると過融着や外皮が溶
融するので、水蒸気圧を３〜３．５ｋｇ／ｃｍ^２とし、
しかも、吹込み時間を２〜５秒の短時間にした。

【００１８】一方、水蒸気圧を３〜３．５ｋｇ／ｃｍ^２
としたので、前掲の特公昭６２−１９２９３号公報記載
のもの（０．８ｋｇ／ｃｍ^２（Ｇ））より高圧であるた
め、金型３の締付力（例えば、２．５ｔｏｎの力）が増
大し、締付治具を強固に構成すると共に、その作動を複
雑化して自動化が困難となることから、上向きに作用す
る吹込み水蒸気の一部を抜く方法をとった。その結果、
エア・インジェクターによる発泡ビーズの充填や、ドレ
ン抜きも良好になった。

【００１９】そのため、図２に示すようなスチームピン
１０を採用した。このスチームピン１０の開口端は、中
空外皮１の近傍に臨ませ、しかも上型３ａとの間に約
０．５ｍｍのクリアランス１３ａを設けている。すなわ
ち、スチームピン１０は取付ブロック１４に貫通して設
け、この取付ブロック１４に押えビス１５を螺着して、
この押えビス１５によりスチームピン１０を固定し、前
記クリアランス１３ａを構成している。したがって、ス
チームピン１０の開口端は、ビス１５をゆるめて上下調
整することができる。なお、この取付ブロック１４は、
前記クリアランス１３ａに連通するクリアランス１３ｂ
を介してタップボルト１６により上型３ａの上面に固定
している。

【００２０】そして、このスチームピン１０の径は６ｍ
ｍφのものを採用して、前記した短時間の吹込みができ
るようにした。そのため、開口端近傍に０．５ｍｍのワ
イヤー１７を渡して発泡ビーズ２の逆流を防いでいる。
かかるスチームピン１０による加熱水蒸気の吹込みによ
り、発泡ビーズ２が発泡成形するが、そのとき、中空外
皮１内のエアを排出すると共に、吹込んだ水蒸気のドレ
ンを排出する必要がある。そのため、上型３ａには、図
３および図４で示すように４〜６個のドレン抜き穴１２
を設けている。したがって、発泡ビーズ２の約１ｋｇ／
ｃｍ^２の発泡圧になり、発生したドレンは、これらのド
レン抜き穴１２から排出できる。

【００２１】次に、上、下型３ａ，３ｂのクランプ装置
について述べる。図５および図６において、上型３ａの
４つのコーナ部上面にはピン受２１を固着しており、こ
のピン受２１に、定盤５ａに取付けられた抜差自在のク
ランプピン２２の先端側を突入して当接させて上型３ａ
の型開きを阻止し、上、下型３ａ，３ｂをクランプす
る。このクランプピン２２は、定盤５ａ上でクランプピ
ン２２の軸方向に調節可能（金型３の交換のため）に固
定されたピンガイドブロック２３に挿入されており、ま
た、このクランプピン２２の基部にはピン用作動シリン
ダ２４が設けられている。このピン用作動シリンダ２４
は基板２５に立設されたブラケット２６に取付けられて
いる。

【００２２】したがって、上型３ａが金型作動シリンダ
によって降下して下型３ｂに合されると、各ピン用作動
シリンダ２４が伸び作動する。その結果、クランプピン
２２はピン受２１上に突出して覆うので、上型３ａと下
型３ｂとはクランプされる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、次のような優れた効果
を期待することができる。請求項によれば、発泡ビー
ズより大径のスチームピンでもって、扁平面の外皮近傍
から高圧水蒸気を一度に吹込むので、中空外皮内の発泡
ビーズに水蒸気が行き亘ることから、発泡不良を防ぐこ
とができる。しかも、短時間に吹込むので、生産性が向
上することは勿論、発泡ビーズの過融着や、中空外皮の
収縮・変形を防止することができる。

【００２４】請求項によれば、２つ割り金型を、型開
き阻止用クランプピンによりクランプするので、皮つき
発泡成形体に用いる金型にマッチした簡素なクランプ装
置とすることができると共に、自動化に資することがで
きる。特に、単なるクランプピンを前後進させるので、
クランプピンを作動シリンダに直結することができ、装
置を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例装置の全体図である。

【図２】図１のＡ部詳細図である。

【図３】図１のＢ〜矢視模式図である。

【図４】図３のＣ〜矢視詳細図である。

【図５】図１の要部斜視図である。

【図６】図５の要部側面図である。

【符号の説明】１…中空外皮、２…発泡ビーズ、３…金型、５ａ…定
盤、６…ビーズ充填ガン、１０…スチームピン、１２…
ドレン抜き穴、１３ａ，１３ｂ…クリアランス、２２…
クランプピン、２３…ピンガイドブロック

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】扁平状の皮つき発泡成形体の製造法にお
いて、予めブロー成形した中空外皮を金型に装填した
後、該中空外皮内に発泡ビーズを充填し、次いで、扁平
面に直交してその開口端が中空外皮近傍に位置し、か
つ、発泡ビーズ粒子より大径に形成されたスチームピン
により、高圧加熱水蒸気を短時間に吹込んで発泡成形す
ることを特徴とする皮つき発泡成形体の製造法。
【請求項２】移動および固定の２つ割り金型を用いて
扁平状の皮つき発泡成形体を製造する装置にあって、前
記金型にビーズ充填穴を設けると共に、加熱水蒸気を吹
込み、かつ、発泡ビーズ粒子より大径に形成されたスチ
ームピンを設け、しかも、前記移動金型の外面に、複数
の型開き阻止用クランプピンを抜差自在に当接し、これ
らのクランプピンを、作動シリンダにより固定金型側に
固定したガイドブロックに貫通して押引きさせることを
特徴とする皮つき発泡成形体の製造装置。
【請求項３】中空外皮装填用金型を２つ割りの上、下
型に構成し、下型を定盤上に固定し、上型を移動金型に
構成し、これらの上型または下型にビーズ充填穴、加熱
水蒸気を吹込み、かつ、発泡ビーズ粒子より大径に形成
されたスチームピンおよびドレン抜き穴を設けたことを
特徴とする皮つき発泡成形体の製造装置。