JP3554437B2 - 薄肉発泡成形体の製造方法及び金型 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は薄肉発泡成形成体の製造方法及び金型に関し、更に詳しくは、成形体の薄肉部を形成する狭小な成形空間内に予備発泡粒子を容易に充填でき、良好な品質の薄肉発泡成形体を製造する方法及び金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂等の型内発泡成形体は軽量性、緩衝性、断熱性等に優れていることから、精密機器の緩衝容器、機器部品の緩衝通い函等に広く使用されている。これらの緩衝容器にあっては、容器内は精密機器や部品を収納するために隔壁により複数個に仕切られているのが普通であり、この隔壁が厚いと収納効率が低下するばかりでなく、樹脂量も増加して不経済であるため、できるだけ薄いことが望ましい。
【０００３】
しかし乍ら、このような薄肉部を形成するための金型の狭小な成形空間内に予備発泡粒子を均一に充填することは容易なことではない。
例えば、特公平７−４８２６号公報には、ポリオレフィン系樹脂型内薄肉成形体が記載されているが、その方法は、予備発泡粒子を型窩（成形空間）内で滞留詰まりしないように複数の粒子が並んだ寸法の型窩の間隙寸法より小さくなる状態に圧縮して隅々まで充填しておき、加熱成形時には型窩全体の内部粒子にまで水蒸気が行き亘るまで予備発泡粒子の膨張を抑制するという極めて複雑なものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は上記の如き複雑な方法ではなく、極めて簡易な方法により成形空間の狭小部に予備発泡粒子を均一に充填する方法を提供するものである。
【０００５】
【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べく鋭意研究の結果、特定の金型を用い、予備発泡粒子を成形空間内に充填するためのフィーダーからの充填エアーの流れを該粒子の充填方向にのみ整流することにより、上記課題が容易に解決されることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
即ち、本発明の第１は、コア金型とキャビティ金型とにより画成される成形空間内に合成樹脂予備発泡粒子を充填し、加熱融着して発泡成形体を製造するに際し、型開方向に対して実質的に垂直な面にのみ蒸気孔を設けた金型を用い、前記予備発泡粒子を成形空間内に充填するためのフィーダーからの充填エアーの流れを実質的に予備発泡粒子の充填方向にのみ整流しながら充填することを特徴とする薄肉発泡成形体の製造方法を内容とする。
【０００７】
本発明の第２は、１対のコア金型とキャビティ金型とからなる合成樹脂予備発泡粒子の発泡成形金型において、型開方向に対して実質的に垂直な面にのみ蒸気孔を設けたことを特徴とする薄肉発泡成形体を製造するための型内発泡成形用金型を内容とする。
【０００８】
本発明に使用される合成樹脂としては、型内発泡成形に用いられる合成樹脂であれば使用でき、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂等が好適であるが、特に強靱性、耐衝撃性等の機械的特性や外観性の点からポリオレフィン系樹脂が好適である。
【０００９】
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低、中、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、線状超低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等で代表されるエチレン系樹脂、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・プロピレンブロック共重合体等で代表されるプロピレン系樹脂が挙げられ、これらは単独又は２種以上組み合わせて用いられる。中でも低、中密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、線状超低密度ポリエチレン、これらの２種以上の混合樹脂が発泡・成形性に優れる点で望ましい。これらは架橋又は未架橋のいずれでもよい。
ポリスチレン系樹脂としては、例えば、スチレン又はα−メチルエチルスチレンを５０％以上含有してなるポリスチレン系樹脂、ハイインパクトポリスチレン系樹脂、スチレンとブタジエン、メチルメタクリレート、無水マレイン酸等との共重合樹脂等が挙げられ、これらは単独又は２種以上組み合わせて用いられる。
【００１０】
図１は本発明に用いられる型内発泡成形用金型の１例を示す概略断面図で、コア金型１及びキャビティ金型２とからなり、両金型の内面により成形空間３が画成されている。４は蒸気孔、５はフィーダー、６はコア金型側蒸気弁、７はキャビティ金型側蒸気弁、８はコア金型側ドレン弁、９はキャビティ金型側ドレン弁である。図中、押出ピン、冷却水配管等は省略されている。
【００１１】
図１から明らかな如く、本発明に用いる金型の特徴は、型開方向Ａに対して実質的に垂直な面にのみ蒸気孔４ａが穿設されている。かかる構造とすることにより、フィーダー５からの充填エアーの流れを予備発泡粒子の充填方向（ａからｂの方向）に整流しながら充填することができ、その結果、成形空間の狭小部３ａ内に予備発泡粒子を均一に充填することができる。
【００１２】
この予備発泡粒子の充填の際、フィーダーが取り付けられた金型側のドレン弁（図１の場合はキャビティ金型側ドレン弁９）を閉とした状態で充填することにより、上記整流が一層効果的になされ、成形空間の狭小部に予備発泡粒子を均一に且つ効率的に充填することが可能である。
【００１３】
上記成形空間の狭小部を形成する、蒸気孔を有しない相対向する２面で構成される成形空間の厚さｔは特に制限されないが、ｔが予備発泡粒子１粒以上２粒未満の極めて薄い場合に本発明は特に好適に適用される。このような薄肉発泡成形体は従来技術では殆ど不可能か極めて困難であったものであり、本発明の如く極めて簡易な方法、金型により容易に達成されることは驚異的なことである。
尚、図１中、成形空間の狭小部は離型のためテーパーを誇張して示したが、実際の金型では殆ど無視しても差し支えのない程度のテーパーである。
【００１４】
【実施例】
以下実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
【００１５】
実施例１
図２に示した成形空間（但し、薄肉部の厚さｔ＝４ｍｍ）を有する、図１に示した型内発泡成形用金型（フィーダーは６個）を用いて、ポリプロピレン予備発泡粒子〔鐘淵化学工業株式会社製エペランＰＰ（登録商標）、発泡倍率１５倍）をフィーダー取付側金型のドレン弁を閉とした状態で充填エアー圧４Ｋｇ／ｃｍ２ Ｇで充填した後、３．３Ｋｇ／ｃｍ２ Ｇの水蒸気により加熱して発泡融着させ、然る後に冷却して図２と略同一の形状の薄肉発泡成形体を得た。
得られた発泡成形体の薄肉部ｔには粒子１個が均一に充填されており、融着性も充分で且つ外観も良好であった。
【００１６】
実施例２
薄肉部の厚さｔ＝６ｍｍの金型を用い、ポリプロピレン予備発泡粒子〔鐘淵化学工業株式会社製エペランＰＰ（登録商標）、発泡倍率３０倍〕を用い、２．８Ｋｇ／ｃｍ２ Ｇの水蒸気を用いた他は実施例１と同様にして薄肉発泡成形体を得た。
得られた発泡成形体の薄肉部ｔには粒子１個が均一に充填されており、融着性も充分で且つ外観も良好であった。
【００１７】
比較例１
図３に示すように、型開方向に対して実質的に水平な面にも蒸気孔を穿設した通常の型内発泡成形用金型を用いた他は実施例１と同様にして薄肉発泡成形体を得た。
薄肉部には粒子が均一に充填されておらず、外観は不良で商品価値の全くないものであった。この場合は、図３に示す如く、フィーダーからの充填エアーの大半はａからｃに流れ、予備発泡粒子の充填方向ｂには僅かしか流れないことに因るものと考えられる。
【００１８】
比較例２
充填エアー圧を４Ｋｇ／ｃｍ２ Ｇから６Ｋｇ／ｃｍ２ Ｇに変えた以外は比較例１と同様にして薄肉発泡成形体を得たが、結果は比較例１と略同様であった。
【００１９】
比較例３
図３に示すように、型開方向に対して実質的に水平な面にも蒸気孔を穿設した通常の金型を用いた他は実施例２と同様にして薄肉発泡成形体を得た。
薄肉部には粒子が均一に充填されておらず、外観は不良で商品価値の全くないものであった。
【００２０】
【発明の効果】
叙上のとおり、本発明によれば薄肉発泡成形体を容易に製造することができ、従来殆ど不可能か又は極めて困難であった２粒未満の薄肉発泡成形体も容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の型内発泡成形用金型の一例を示す概略断面図である。
【図２】実施例及び比較例で用いた金型の成形空間を示す概略図である。
【図３】比較例で用いた従来の型内発泡成形用金型を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ コア金型
２ キャビティ金型
３ 成形空間
４ 蒸気孔
５ フィーダー
６ コア金型側蒸気弁
７ キャビティ金型側蒸気弁
８ コア金型側ドレン弁
９ キャビティ金型側ドレン弁
Claims (4)
- コア金型とキャビティ金型とにより画成される成形空間内に合成樹脂予備発泡粒子を充填し、加熱融着して発泡成形体を製造するに際し、型開方向に対して実質的に垂直な面にのみ蒸気孔を設けた金型を用い、前記予備発泡粒子を成形空間内に充填するためのフィーダーからの充填エアーの流れを実質的に予備発泡粒子の充填方向にのみ整流しながら充填することを特徴とする薄肉発泡成形体の製造方法。
- フィーダーが取り付けられた金型側のドレン弁を締めた状態で成形空間内に予備発泡粒子を充填する請求項１記載の製造方法。
- １対のコア金型とキャビティ金型とからなる合成樹脂予備発泡粒子の発泡成形金型において、型開方向に対して実質的に垂直な面にのみ蒸気孔を設けたことを特徴とする薄肉発泡成形体を製造するための型内発泡成形用金型。
- 蒸気孔を有しない、相対向する２面で構成される成形空間の厚さが予備発泡粒子１粒以上２粒未満である請求項３記載の薄肉発泡成形体を製造するための型内発泡成形用金型。
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