JP4176460B2 - Foamed resin molding block and mold for manufacturing foamed resin molding block - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直方体形状をなす発泡樹脂成形ブロックおよび該ブロック製造用の成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発泡スチロールブロックのような６つの面に囲まれた直方体形状をなす発泡樹脂成形ブロックは多用されている。また、そのための成形型として、当該ブロックの６面のうち最大面積を有する面に対する、蒸気孔を備えた正面成形面を持つ第１の成形型と、当該ブロックの他の５面に対する、同じく蒸気孔を備えた成形面を持つ第２の成形型であって、前記の正面成形面に対向する位置の背面成形面と４つの側面成形面とを持つ第２の成形型とからなる成形型は知られている。成形に際して、第１と第２の成形型は型締めされて内部に成形用キャビティが形成される。該キャビティ空間内に発泡性樹脂粒子を予備発泡させた発泡粒子を充填し、続いて蒸気を導入することにより、充填された発泡粒子は発泡と共に相互に融着して直方体形状をなす発泡樹脂成形ブロックが成形される。
【０００３】
この種の直方体形状をなす発泡樹脂成形ブロックは多くの分野で多くの用途に用いられてきているが、近年にいたり、肉厚の成形ブロック（例えば、厚さが４００ｍｍ〜６００ｍｍ、またはそれ以上になる傾向がある）を使用した用途、例えば土木用や建材用への断熱板としてのカット品などへの利用が多くなりつつあり、その需要が大きくなってきている。
【０００４】
しかしながら、上記した従来知られた成形型を用いて厚みの厚い（例えば、１００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度）直方体形状をなす発泡樹脂成形ブロックを成形しようとすると、正面領域と内部領域とで蒸気の流通が不均一になり易く、正面側と内部とで発泡倍数に相違が出ることを回避することは困難であった。このように発泡倍数が部位によって異なる厚みの厚い成形ブロックを、例えば一定厚みにカットして、それを断熱板として使用するような場合に、発泡倍数と熱伝導率とはほぼ比例関係にあることから、得られる断熱板によっては熱伝導率が相違する現象が生じることとなり、好ましくない。
【０００５】
例えば、現在、断熱材の断熱基準は熱伝導率が約０．００１ｗ／ｍｋ幅で区分されており、一例としてポリスチレンフォームＡ類の保温板（断熱板）においては、Ａ類１号が０．０３６ｗ／ｍｋ以下、Ａ類２号では０．０３７ｗ／ｍｋ以下、Ａ類３号では０．０３８ｗ／ｍｋ以下のように区分されている。もし、成形ブロック内で発泡倍数差の大きな部位が存在すると、そのブロックから切り出した複数枚の断熱板群には、熱伝導率の違いが０．００１ｗ／ｍｋを超えるものが混在する可能性が高くなる。結果として、上記の基準において２つのグループあるいはそれ以上のグループに区分けされる断熱板が、同一の成形ブロックから切り出した断熱板群に混在することとなり、上梓する商品としては不良品となりかねない。それを回避するためには、各断熱板の熱伝導率を測定し、各区分毎に区分けして在庫し、管理するような作業が必要となる。
【０００６】
厚手のブロック成形体の中央芯部の発泡融着率を高めて、全体としての融着率の均一化を高めるために、特許文献１（特開平８−２００３５号公報）には、発泡スチロールブロック成形体を成形するための成形金型において、成形品室（金型キャビティ）を構成するすべての面、すなわち全６面の熱板における蒸気通流孔の開口率を、各熱板の中央部分で密とし、周縁部分で粗としたものが記載されている。このようにすることによって、通流蒸気が四隅部をショートパスし難くなり、ブロック成形体の中央芯部の発泡融着率が大幅に促進されるとしている。しかし、ブロック成形体内での発泡倍数のバラツキを小さくすることについては、特に言及がされていない。
【０００７】
特許文献２（特開２００２−２６４１６３号公報）には、発泡性樹脂粒子を予備発泡させた発泡粒子を金型内に充填し、金型内に蒸気を吹き出すことによって発泡粒子を融着させて消失模型用発泡樹脂ブロックを製造する金型において、金型の蒸気吹き出し孔の最大開口幅が０．８ｍｍ以下であり、正面と背面の対向二面の蒸気吹き出し孔の開口率が、当該面の全面積の４〜４２％とし、側面の蒸気吹き出し孔の開口率が当該面の全面積の４％以下とする、すなわち、蒸気吹き出し孔の「側面での開口率」≦「正背面での開口率」としたものが記載されている。このようにすることにより、ブロック内部の融着性を８０％以上確保できるとしている。しかし、ここでも、発泡倍数のバラツキについては、特に言及がなされていない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−２００３５号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６４１６３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
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、その目的は、６つの面に囲まれた直方体形状を有する発泡樹脂成形ブロックにおいて、正面領域と中央領域での発泡倍数のバラツキを小さなものとし、それにより、そこから得られるカット材はすべて所定の範囲内の熱伝導率を備えたものとすることのできる発泡樹脂成形ブロックを提供することにある。また、本発明の他の目的は、そのような発泡樹脂成形ブロックを製造する成形型を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、成形型の蒸気孔の配置および開口面積の分布と、得られる直方体形状を有する発泡樹脂成形ブロック内での発泡倍数のバラツキについて、多くの研究と実験を行うことにより、成形型の最大成形面である対向する２面での蒸気孔の開口面積と４つの側面での蒸気孔の開口面積の比は、成形される直方体形状の発泡樹脂成形ブロック内での発泡倍数のバラツキに大きな影響を与えること、そして、上記最大面である対向する２面での蒸気孔の開口面積の和を４つの側面の蒸気孔の開口面積の和よりも小さいものとすることにより、そのバラツキを小さくすることができることを知見した。さらに継続して実験を行うことより、前記の条件を保ちながら、さらに、上記対向する２面において、中央領域での蒸気孔の開口率を周縁領域での開口率よりも高くすることにより、さらにバラツキを小さくできることを知見した。そして、そのような成形型を用いて発泡成形することにより、製造される発泡樹脂成形ブロック内での発泡倍数差を０〜８倍の範囲に収め得ることも経験した。
【００１１】
本発明は、上記の知見に基づくものであり、本発明による発泡樹脂成形ブロックは、６つの面に囲まれた直方体形状を有する発泡樹脂成形ブロックであって、そのコーナー部分を含んで切り出された単位体積（例えば１０００ｃｍ3）の立方体と当該発泡樹脂成形ブロックの重心を含んで切り出された単位体積の立方体との発泡倍数差が０〜８倍の範囲内であることを特徴とする。
【００１２】
本発明による発泡樹脂成形ブロックは、好ましくは、発泡性樹脂粒子を予備発泡させた発泡粒子を成形型内に充填し、続いて蒸気を導入することにより発泡粒子を発泡成形させて発泡樹脂ブロックとする、いわゆる型内発泡成形により製造する。樹脂としてはスチレン系樹脂が望ましいが、ポリプロピレンのようなオレフィン系樹脂や、オレフィンとスチレン系樹脂の混合または共重合体のような樹脂であってもよい。
【００１３】
上記のような発泡成形ブロックにおいて、１つのブロック全体を等しい発泡倍数とすることは難しく、部位によって発泡倍数が異なっている場合が多い。通常の場合、倍数の差はブロックのコーナー部での発泡倍数と中心部の発泡倍数との間において、最も大きく現れる。従って、その部分での発泡倍数差が小さいことは、当該ブロックでの平均的な発泡倍数差はそれよりも小さいことが充分に予測できる。
【００１４】
また、発泡樹脂成形品において、発泡倍数と熱伝導率とがほぼ比例関係にあることは知られている。図６は樹脂材料がスチレン系樹脂である場合の発泡倍数と熱伝導率の関係を示すグラフの一例であり、発泡倍数の差がある範囲内（この例では、８倍以内）であれば、熱伝導率の差はある範囲内（この例では０．００１ｗ／ｍｋの範囲内）となっている。
【００１５】
上記のことから、本発明の発泡樹脂成形ブロックにおいて、そのコーナー部分を含んで切り出された単位体積の立方体と当該発泡樹脂成形ブロックの重心を含んで切り出された単位体積の立方体との発泡倍数差が０〜８倍、好ましくは０〜５倍の範囲内のものとすることにより、当該ブロックからのカット品（例えば、薄板状の断熱板）はすべてある１つの等級の規定品として扱うことが可能となり、等級毎に分別する作業を削減することができ、かつ、不良品の発生も大幅に低減することができる。
【００１６】
上記の発泡樹脂成形ブロックにおいて、発泡樹脂成形ブロックの中央部近傍部の単位面積内での、発泡粒子内部から破断している粒子数を（ａ）、粒子間の界面で破断している粒子数を（ｂ）としたときに、式（１）［（ａ）／（（ａ）＋（ｂ））］×１００で示す成形品中心部融着率（％）が６０％以上であることは好ましい。本発明者らの実験では、成形品中心部融着率が６０％未満であると、発泡樹脂成形ブロックから得られるカット品の実使用時に成形体が割れたり、かけたりする問題が生じる場合があるので好ましくなかった。
【００１７】
上記の発泡樹脂成形ブロックにおいて、そのコーナー部分を含んで切り出された単位体積の立方体と当該発泡樹脂成形ブロックの重心を含んで切り出された単位体積の立方体とのＪＩＳＡ１４１２−２に準拠して測定した熱伝導率のうち最高のものと最低のものとの差を熱伝導率差（ｗ／ｍｋ）としたときに、その値が０．００１ｗ／ｍｋ以下であることは、望ましい態様である。
【００１８】
前記したように、得られる発泡樹脂成形ブロックでの上記熱伝導率差（ｗ／ｍｋ）が０．００１ｗ／ｍｋを超える場合には、当該ブロックからのカット品が異なる等級にクラス分けされる可能性が生じてくるので、好ましくない。熱伝導率の値そのものは、当該カット品の用途に応じて、最適のものが得られるように発泡倍数や成形条件などを整えればよく、限定されるものではない。
【００１９】
上記の発泡樹脂成形ブロックにおいて、５０℃で７２時間乾燥する前と後との重量に基づき式（２）（再乾燥前重量−再乾燥後重量）／再乾燥後重量×１００で得られる含水率が１０％以下であるも好ましい態様である。
【００２０】
成形品中の水分率は成形品の熱伝導率に大きく影響を与えるものであり、具体的には、水分量が多くなると熱伝導率は大きくなる。従って、水分量が多い成形品は充分に乾燥する工程が必要となるが、当初から含水率の低い成形ブロックはこの乾燥時間を短縮できることや、乾燥工程を省略することが可能となり、生産性を向上させることができる。本発明者らの経験では、上記の平均含水率が１０％を超える場合には、顕著に高い生産性を確保することは困難であった。
【００２１】
本発明は、また上記の発泡樹脂成形ブロックを製造するのに好適な成形型も開示する。本発明による成形型は、６つの面に囲まれた直方体形状を有する発泡樹脂成形ブロックを製造するための成形型であり、６面のうち蒸気孔を有しかつ最大面積を有する正面成形面を備えた第１の成形型と、前記の正面成形面に対向する蒸気孔を有する背面成形面と同じく蒸気孔を有する４つの側面成形面とを備えた第２の成形型とを備え、前記第１と第２の成形型とを型締めして形成されるキャビティ空間内に発泡性樹脂粒子を予備発泡させた発泡粒子を充填し、続いて蒸気を導入することにより発泡粒子を発泡成形させて発泡樹脂ブロックを製造するための成形型であって、前記正面および背面成形面の蒸気孔開口面積の和Ａが前記４つの側面成形面の蒸気孔開口面積の和Ｂよりも少なくしてあることを特徴とする。
【００２２】
上記の成形型において、蒸気孔の開口面積が、条件：「正面成形面および背面成形面の蒸気孔開口面積（Ａ）＜４つの側面成形面の蒸気孔開口面積（Ｂ）」であることを除いて、他の構成は従来知られたこの種の成形型と同じであってよい。また、成形型を用いた成形方法も従来の型内発泡樹脂ブロックの発泡成形による場合と同様であってよい。本発明の成形型において、前記条件を満たすことによって、製造された発泡樹脂ブロックは、従来の成形型を用いて製造したものと比較して、同じ成形条件で成形しても、内部における発泡倍数差がより小さく、熱伝導率差もより小さく、成形品中心部融着率がより高く、平均含水率もより小さいブロックとなる。
【００２３】
好ましくは、上記したＡとＢの関係は、１．０５＜Ｂ／Ａ＜１．５０である。Ｂ／Ａが１．０５よりも小さいと、一方加熱蒸気の排出効率が悪くなり、一方加熱蒸気投入時に背圧がかかるやすくなる。このことで成形ブロック中での発泡倍数差が大きくなるので好ましくない。また、１．５０以上の場合には、一方加熱蒸気投入後のいわゆる両面加熱時の蒸気量バランスが悪くなり成形ブロック中の発泡倍数差を大きくする恐れがあるので好ましくない。
【００２４】
また、好ましくは、正面成形面および／または背面成形面において、それぞれの対角線の交点を含み、かつそれぞれの面の１０〜５０％の面積を有する領域に、それ以外の領域よりも蒸気孔開口率を高くした部分を形成するようにされる。このように蒸気孔の分布に差を設けることにより、発泡倍数差をさらに小さくすることができる。
【００２５】
図１は、本発明による発泡樹脂成形ブロック製造用成形型の一例を模式的に示すものであり、この例では、６面のうち最大面積を有する正面成形面を備えた第１の成形型１０と、該第１の成形型１０と共にキャビティ空間を形成する第２の成形型２０とを備える。第１の成形型１０は実質的に全面に蒸気孔１１が形成されている。第２の成形型２０は、第１の成形型１０により成形される正面成形面に対向する背面成形面２２とその周囲の４つの側面成形面２３〜２６とからなり、背面成形面２２には蒸気孔２１が、４つの側面成形面２３〜２６には蒸気孔２７・・がそれぞれ形成されている。そこにおいて、前記正面および背面成形面に形成された蒸気孔１１、２１の開口面積の和Ａが、４つの側面成形面２３〜２６に形成された蒸気孔２７・・の開口面積の和Ｂよりも少なくされている。好ましくは、１．０５＜Ｂ／Ａ＜１．５０の範囲とされる。
【００２６】
また、好ましくは、図１の第１の成形型１０のみに例示するように、正面成形面（およびまたは背面成形面）には、それぞれの対角線の交点を含み、かつそれぞれの面の１０〜５０％の面積を有する領域（例えば、仮想線ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２で囲まれる領域）に、それ以外の領域（第１の成形型１０に斜線を付して示す領域）よりも蒸気孔開口率を高くした部分を形成するようにされる。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例と比較例により本発明を説明する。成形型として、図１に示す形状のものを用いた。キャビティの大きさは、約９００ｍｍ×１８００ｍｍ×５００ｍｍである。ただし、蒸気孔開口率に変化を持たせるために、蒸気孔であるスリットの位置、本数、長さ、スリット同士の間隔などを異ならせた、複数の成形型を用意した。蒸気孔開口面積の異なる成形型を用いた場合でも、実施例と比較例において、特に記載する事項を除き、同じ成形条件で成形を行った。得られた成形ブロックについて、成形品中心部融着率（％）、発泡倍数差（倍）、熱伝導率差（ｗ／ｍｋ）、平均含水率（％）を、それぞれ以下の方法により評価した。それらの結果を表１に示す。
【００２８】
［成形品中心部融着率（％）］
▲１▼図２に示すように、成形ブロック１中、短辺の長さ辺Ｌをブロック厚み方向として、この厚み方向に等間隔で１１等分にカットする。
▲２▼ブロック正面部より６番目のカット品をさらに長手方向の中心部に深さ１ｍｍの切り込みを直線状に入れ、そこから２分割する。
▲３▼その２分割した破断面の中心部において、カット品厚みを一辺とする５０ｃｍ2の面積内で発泡粒子内部から破断している粒子数（ａ）と粒子間の界面で破断している粒子数（ｂ）とを数え、式［（ａ）／（（ａ）＋（ｂ））］×１００に代入して得られる数値を成形品中心部融着率（％）とした。
【００２９】
［発泡倍数差（倍）］
▲１▼成形後、成形ブロックを５０℃で２４時間乾燥する。
▲２▼図３に示すように、乾燥後の成形ブロックの次箇所から体積１０００ｃｍ3の立方体を切り出す。
ａ．少なくとも表皮を２面に含むブロックコーナー部ｓ１（計８個）
ｂ．ブロック重心を含む、表皮を持たない部分ｓ２（１個）
▲３▼切り出した９個の立方体を再度５０℃で７２時間乾燥する。
▲４▼乾燥後、各立方体の発泡倍数を測定する。
▲５▼これらの発泡倍数のうち最高のものと最低のものとの差を発泡倍数差として評価した。
【００３０】
［熱伝導率差（ｗ／ｍｋ）］
▲１▼成形後、成形ブロックを５０℃で２４時間乾燥する。
▲２▼図２に示すように、成形ブロック１中、短辺の長さ辺Ｌをブロック厚み方向として、この厚み方向に等間隔で１１等分にカットする。
▲３▼カット品をさらに５０℃で７２時間乾燥する。
▲４▼各カット品からさらに、例えば２００×２００×２０ｍｍのようにして測定用サンプルを採取し、ＪＩＳＡ１４１２−２（熱絶縁体の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第２部：熱流計法）に準拠して熱伝導率を測定した。装置は英弘精機（株）製、ＡＵＴＯ−Ａ ＨＣ−０７２を用いた。測定温度は２０℃とした。
▲５▼これらの熱伝導率のうち最高のものと最低のものとの差を熱伝導率差として評価した。得られた測定値の小数点第４位を四捨五入し、小数点第３位まで求めた。
【００３１】
［平均含水率（％）］
▲１▼成形後、成形ブロックを５０℃で２４時間乾燥する。
▲２▼図２に示すように、成形ブロック１中、短辺の長さ辺Ｌをブロック厚み方向として、この厚み方向に等間隔で１１等分にカットし、カット直後の全カット品の個々の重量を測定する。
▲３▼全カット品をさらに５０℃で７２時間乾燥した後、再度重量を測定する。
▲４▼（再乾燥前重量−再乾燥後重量）／再乾燥後重量を算出し、その総平均を％で表示した。
【００３２】
[実施例１]
平均粒子径１．００ｍｍ、重量平均分子量２６万の発泡性ポリスチレン樹脂粒子を、発泡性ポリスチレン用発泡機にて７５倍の予備発泡粒子とし、室温にて２０時間熟成させた。
【００３３】
成形型として、図４に示すように、成形の際に移動面となる第１の成形型の「正面成形面」と固定面となる第２の成形型の「背面成形面」とは共に、横方向の分割比２：５：２、縦方向の分割比１：４：１にて仕切り、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、中心部Ｃの開口率を５．６％、外側Ｄの開口率を３．４％とした。なお、中心部Ｃの正面成形面全体あるいは背面成形面全体に対する面積比は３７％である。
【００３４】
図５に示すように、一方加熱時に蒸気排出する側面４面（図１での４つの「側面成形面２３〜２６」に相当する）には均一に蒸気孔を分散させ、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、開口率５．６％とした。一方加熱蒸気時に蒸気投入する正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは１３６６ｃｍ2であり、一方加熱時に蒸気排出する側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは１５１２ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは１．１１であった。
【００３５】
上記成形型キャビティ内にブロアー充填にて上記７５倍の発泡ポリスチレン樹脂粒子を充填した。ついで、０．０４５Ｍｐａの蒸気圧力で金型のみを蒸気で加熱する型加熱を５秒、次いで、正面および背面から蒸気を投入し、側面から蒸気を排出させる一方加熱を２０秒、すべてから蒸気を投入する全面加熱を８秒、側面４面からのみ蒸気を投入する追加熱を８秒行い、予備発泡粒子を型内で融着させた。ついで成形型を水冷したのち、真空放冷を行ってブロック成形体を十分冷却させてから型内から取り出した。
【００３６】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差４倍であり、熱伝導率差は０．００１ｗ／ｍｋであった。また、成形品中心部融着率は８０％、平均含水率は８％であった。得られたカット品は、発泡粒子も均一に融着している良好なものであった。
【００３７】
[実施例２]
成形型として、正面成形面を横方向の分割比２：５：２、縦方向の分割比１：４：１にて仕切り、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、中心部Ｃの開口率を５．０％、外側Ｄの開口率を２．０％とした。中心部Ｃの正面成形面全体に対する面積比は３７％である。一方、背面成形面は、全面が均一な分布となるように蒸気孔を形成し、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、開口率を５．６％とした。側面４面も均一に蒸気孔を分散させ、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、開口率５．６％とした。その結果、正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは１３７７ｃｍ2であり、側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは１５１２ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは１．１０であった。それ以外は、実施例１と同様にして成形ブロックを得た。
【００３８】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差５倍であり、熱伝導率差は０．００１ｗ／ｍｋであった。また、成形品中心部融着率は６０％、平均含水率は９％であった。
【００３９】
[実施例３]
成形型として、正面成形面と背面成形面の２面共に、横方向の分割比２：５：２、縦方向の分割比１：４：１にて仕切り、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、中心部Ｃの開口率を５．６％、外側Ｄの開口率を２．２％とした。なお、中心部Ｃの正面成形面全体あるいは背面成形面全体に対する面積比は３７％である。側面４面は均一に蒸気孔を分散させ、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、開口率５．６％とした。
【００４０】
正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは１１２０ｃｍ2であり、側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは１５１２ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは１．３５であった。それ以外は、実施例１と同様にして成形ブロックを得た。
【００４１】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差５倍であり、熱伝導率差は０．００１ｗ／ｍｋであった。また、成形品中心部融着率は７０％、平均含水率は９％であった。
【００４２】
[実施例４]
成形型として、正面成形面と背面成形面の２面共に、横方向と縦方向の分割比を変えることにより、中心部Ｃの正面成形面全体あるいは背面成形面全体に対する面積比を１１％とした。その条件下で、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、中心部Ｃの開口率を５．６％、外側Ｄの開口率を３．４％とした。側面４面は均一に蒸気孔を分散させ、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、開口率５．６％とした。
【００４３】
正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは１１８２ｃｍ2であり、側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは１５１２ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは１．２８であった。それ以外は、実施例１と同様にして成形ブロックを得た。
【００４４】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差５倍であり、熱伝導率差は０．００１ｗ／ｍｋであった。また、成形品中心部融着率は６０％、平均含水率は８％であった。
【００４５】
[実施例５]
平均粒子径１．００ｍｍ、重量平均分子量２６万の発泡性ポリスチレン樹脂粒子を、発泡性ポリスチレン用発泡機にて６０倍の予備発泡粒子としたもの用いたこと、蒸気圧力を０．０５０Ｍｐａとしたこと、以外は、実施例１と同じ型を用い、同様にして成形ブロックを得た。
【００４６】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差４倍であり、熱伝導率差は０．００１ｗ／ｍｋであった。また、成形品中心部融着率は８０％、平均含水率は７％であった。
【００４７】
[実施例６]
平均粒子径１．００ｍｍ、重量平均分子量２６万の発泡性ポリスチレン樹脂粒子を、発泡性ポリスチレン用発泡機にて８８倍の予備発泡粒子としたもの用いたこと、蒸気圧力を０．０５０Ｍｐａとしたこと、以外は、実施例１と同じ型を用い、同様にして成形ブロックを得た。
【００４８】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差４倍であり、熱伝導率差は０．００１ｗ／ｍｋであった。また、成形品中心部融着率は８０％、平均含水率は８％であった。
【００４９】
[比較例１]
成形型の全６面ともに蒸気孔の分布を均一とし、かつ、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、開口率を全ての面で５．６％とした以外は、実施例１と同様にした成形ブロックを得た。成形型における正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは１８１４ｃｍ2であり、側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは１５１２ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは０．８３であった。この値は本発明の範囲よりも小さい。
【００５０】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差１４倍であり、熱伝導率差は０．００３ｗ／ｍｋであり、成形品中心部融着率は４０％であり、平均含水率は１５％であり、いずれも、実施例品１〜６のものよりも劣っていた。
【００５１】
[比較例２]
成形型の正面成形面と背面成形面の２面共に蒸気孔の分布を均一とし、かつ、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、開口率を全ての面で５．６％とした。側面４面は、横方向の分割比２：５：２、縦方向の分割比１：４：１にて仕切り、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、中心部の開口率を５．６％、外側の開口率を３．４％とした。なお、各中心部面積の各側面面積に対する面積比は３７％である。その結果、成形型における正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは１８１４ｃｍ2であり、側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは１１３７ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは０．６３であった。この値は本発明の範囲よりも小さい。
【００５２】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差１２倍であり、熱伝導率差は０．００２ｗ／ｍｋであり、成形品中心部融着率は５０％であり、平均含水率は１６％であり、いずれも、実施例品１〜６のものよりも劣っていた。
【００５３】
[比較例３]
側面４面を、横方向の分割比２：５：２、縦方向の分割比１：４：１にて仕切り、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、中心部の開口率を５．６％、外側の開口率を３．４％とした成形型を用いた以外は、実施例１と同様にして成形ブロックを得た。なお、各中心部面積の各側面面積に対する面積比は３７％である。その結果、成形型における正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは１３６６ｃｍ2であり、側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは１１３７ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは０．８３であった。この値は本発明の範囲よりも小さい。
【００５４】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差１０倍であり、熱伝導率差は０．００２ｗ／ｍｋであり、成形品中心部融着率は５０％であり、平均含水率は１１％であり、いずれも、実施例品１〜６のものよりも劣っていた。
【００５５】
[比較例４]
成形型として、正面成形面と背面成形面の２面共に、実施例１と同様、横方向の分割比２：５：２、縦方向の分割比１：４：１に仕切って、中心部Ｃの正面成形面あるいは背面成形面に対する面積比を３７％としたもの用いた。ただし、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、中心部Ｃの開口率を５．６％、外側Ｄの開口率を４．９％とした。それ以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。なお、正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは１７７０ｃｍ2であり、側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは１６４０ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは０．９３であった。この値は本発明の範囲よりも小さい。
【００５６】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差１０倍であり、熱伝導率差は０．００２ｗ／ｍｋであり、成形品中心部融着率は４０％であり、平均含水率は１２％であり、いずれも、実施例品１〜６のものよりも劣っていた。
【００５７】
[比較例５]
成形型として、正面成形面と背面成形面の２面共に、実施例１と同様、横方向の分割比２：５：２、縦方向の分割比１：４：１に仕切って、中心部Ｃの正面成形面あるいは背面成形面のに対する面積比を３７％としたもの用いた。ただし、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、中心部Ｃの開口率を５．６％、外側Ｄの開口率を１．１％とした。それ以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。なお、正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは９５０ｃｍ2であり、側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは１６４０ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは１．７３であった。この値は本発明の範囲を超えている。
【００５８】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差１０倍であり、熱伝導率差は０．００２ｗ／ｍｋであり、成形品中心部融着率は４０％であり、平均含水率は１５％であり、いずれも、実施例品１〜６のものよりも劣っていた。
【００５９】
[比較例６]
成形型の全６面ともに蒸気孔の分布を均一とし、かつ、蒸気開口であるスリットの長さ、本数、幅、間隔を調整して、開口率を全ての面で３．０％とした以外は、実施例１と同様にして成形ブロックを得た。成形型における正面成形面と背面成形面の総開口面積（開口面積の和）Ａは１０２０ｃｍ2であり、側面４面の総開口面積（開口面積の和）Ｂは８８２ｃｍ2であり、開口面積比Ｂ／Ａは０．８６であった。この値は本発明の範囲よりも小さい。
【００６０】
表１に示すように、上記評価方法によるこのブロックの発泡倍数差１３倍であり、熱伝導率差は０．００３ｗ／ｍｋであり、成形品中心部融着率は３０％であり、いずれも、実施例品１〜６のものよりも劣っていた。平均含水率は９％であり、差異はなかった。
【００６１】
【表１】
[評価]
実施例１〜６に示されるように、前記したＢ／Ａが１．０５〜１．５０の間のとなるように、開口率を設定することにより、発泡倍数差が８倍以下である樹脂ブロックが得られる。Ｂ／Ａが１よりも小さい場合（比較例１〜４、６）、１．５よりも大きい場合（比較例５）は、発泡倍数差は９倍以上と大きくなっており、好ましくないことがわかる。
【００６３】
一方加熱蒸気投入方向の正面成形面と背面成形面のいずれか一方を均一な分布となるように蒸気孔を形成しても（実施例２）、また、中心部開口率と外側開口率が異なっていても（実施例１と実施例３）、正面成形面と背面成形面における中心部面積比を異ならしても（実施例１と実施例４）、予備発泡粒子のカサ倍率が異なっていても（実施例１と５、６）、Ｂ／Ａの条件を満足していれば、ほぼ同様な成形ブロックが得られる。
【００６４】
一方、正面成形面と背面成形面と４つの側面の開口率を同じとしても、異ならしても、分布に差を持たしても、持たせなくても、Ａ＞Ｂであれば（比較例１〜４、６）、発泡倍数差は実施例品よりも大きくなることがわかる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、厚みの厚い直方体形状の成形ブロックにおいて内部での発泡倍数差が８倍以下のものが得られるので、当該成形ブロックからのカット品（例えば、薄板状の断熱板）はすべてある１つの等級の規定品として扱うことが可能となる。それにより、等級毎に分別するような作業を削減することができ、かつ、不良品の発生も大幅に低減することができるという、実用上きわめて有効な成形ブロックが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による成形型の成形面を概略的に説明する図。
【図２】成形ブロックからカット品を得る場合の一例を説明する図。
【図３】試験片を切り出す態様を説明する図。
【図４】実施例１で用いた成形型の成形面を示す図であり、「正面成形面」と「背面成形面」に相当する部分を示している。
【図５】実施例１で用いた成形型の成形面を示す図であり、「側面成形面」に相当する部分を示している。
【図６】発泡倍数と熱伝導率の関係を示すグラフの一例。
【符号の説明】
１０…６面のうち最大面積を有する正面成形面を備えた第１の成形型、１１…蒸気孔（スリット）、２０…第１の成形型と共にキャビティ空間を形成する第２の成形型、２１…蒸気孔（スリット）、２２…正面成形面に対向する背面成形面、２３〜２６…４つの側面成形面、２７…蒸気孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a foamed resin molding block having a rectangular parallelepiped shape and a molding die for manufacturing the block.
[0002]
[Prior art]
A foamed resin molded block having a rectangular parallelepiped shape surrounded by six surfaces such as a foamed polystyrene block is often used. In addition, as a mold for that purpose, the first mold having a front molding surface with steam holes for the surface having the largest area among the six surfaces of the block, and the same steam for the other five surfaces of the block A second mold having a molding surface with a hole, the molding die comprising a second molding die having a rear molding surface and four side molding surfaces at positions opposite to the front molding surface. Are known. At the time of molding, the first and second molds are clamped to form a molding cavity therein. Foamed resin molding in which the foamed resin particles are pre-foamed in the cavity space, and then the steam is introduced so that the filled foam particles are fused together to form a rectangular parallelepiped shape. A block is formed.
[0003]
This type of foamed resin molded block having a rectangular parallelepiped shape has been used for many applications in many fields. However, in recent years, a thick molded block (for example, a thickness of 400 mm to 600 mm or more) can be used. The use for cut products such as heat insulation plates for civil engineering and building materials is increasing, and the demand is increasing.
[0004]
However, when trying to mold a foamed resin molding block having a rectangular shape with a large thickness (for example, about 100 mm to 1000 mm) using the above-described conventionally known mold, there is no flow of steam between the front region and the inner region. It was easy to be uniform, and it was difficult to avoid a difference in the expansion ratio between the front side and the inside. In this way, when a thick molding block with a different expansion ratio depending on the part is cut to a certain thickness, for example, and used as a heat insulating plate, the expansion ratio and thermal conductivity are approximately proportional. Therefore, depending on the heat insulating plate to be obtained, a phenomenon in which the thermal conductivity is different occurs, which is not preferable.
[0005]
For example, at present, the thermal insulation standard of the heat insulating material is divided by a thermal conductivity of about 0.001 w / mk width. As an example, in a heat insulating plate (heat insulating plate) of polystyrene foam A class, Class A No. 1 is 0. 036 w / mk or less, Class A No. 2 is 0.037 w / mk or less, Class A No. 3 is 0.038 w / mk or less. If there is a part with a large difference in expansion ratio in the molding block, there is a possibility that a plurality of heat insulating plate groups cut out from the block may have a thermal conductivity difference exceeding 0.001 w / mk. Get higher. As a result, the heat insulating plates divided into two groups or more groups according to the above criteria are mixed in the heat insulating plate group cut out from the same molding block, which may be a defective product as a product to be upgraded. In order to avoid this, it is necessary to measure the thermal conductivity of each heat insulating plate, and to classify and stock and manage each heat insulating plate.
[0006]
In order to increase the foam fusion rate of the central core portion of the thick block molded body and increase the uniformity of the overall fusion rate, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-20035) discloses a foam block molding. In the molding die for molding the body, the opening ratio of the steam flow holes in all the surfaces constituting the molded product chamber (mold cavity), that is, all six hot plates, is determined at the central portion of each hot plate. It is dense and rough at the periphery. By doing in this way, it becomes difficult for the flow steam to short-pass the four corners, and the foam fusion rate of the central core part of the block molded body is greatly promoted. However, there is no particular mention about reducing the variation in the expansion ratio within the block molded body.
[0007]
In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-264163), foamed particles obtained by pre-foaming expandable resin particles are filled in a mold, and the foamed particles are fused by blowing steam into the mold. In the mold for producing the foamed resin block for the disappearance model, the maximum opening width of the steam blowing hole of the mold is 0.8 mm or less, and the opening ratio of the steam blowing holes on the front and the back facing two faces is 4 to 42% of the total area, and the opening ratio of the steam outlet holes on the side surface is 4% or less of the total area of the surface. "Rate" is listed. By doing so, it is said that 80% or more of the fusion property inside the block can be secured. However, here too, no particular mention is made of the variation in the expansion ratio.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-20035
[Patent Document 2]
JP 2002-264163 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the purpose of the present invention is to provide a foamed resin molding block having a rectangular parallelepiped shape surrounded by six surfaces, and to prevent variation in the expansion ratio between the front region and the central region. The object is to provide a foamed resin molding block that can be made small, so that all the cut material obtained therefrom can have a thermal conductivity within a predetermined range. Another object of the present invention is to provide a mold for producing such a foamed resin molded block.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made many studies on the arrangement of the steam holes and the distribution of the opening area of the mold and the variation in the expansion ratio in the foamed resin molding block having a rectangular parallelepiped shape. As a result of the experiment, the ratio of the opening area of the steam holes on the two opposite faces, which is the maximum molding surface of the mold, and the opening area of the steam holes on the four side faces is a rectangular solid foam resin molding to be molded. It has a great influence on the variation of the expansion ratio in the block, and the sum of the opening areas of the steam holes on the two opposing surfaces which are the maximum surfaces is smaller than the sum of the opening areas of the steam holes on the four side surfaces. It has been found that the variation can be reduced by making it. Furthermore, by continuing the experiment, while maintaining the above-mentioned conditions, by further increasing the aperture ratio of the vapor holes in the central region to the aperture ratio in the peripheral region on the two opposing surfaces, It was found that the variation can be reduced. And it also experienced that the foaming multiple difference in the foamed resin molding block manufactured can be set in the range of 0 to 8 times by foaming using such a mold.
[0011]
The present invention is based on the above findings, and the foamed resin molded block according to the present invention is a foamed resin molded block having a rectangular parallelepiped shape surrounded by six surfaces, and is cut out including its corner portion. Unit volume (for example, 1000cm Three ) And the cubic volume of the unit volume cut out including the center of gravity of the foamed resin molding block is in the range of 0 to 8 times.
[0012]
The foamed resin molded block according to the present invention is preferably a foamed resin block in which foamed particles obtained by pre-foaming foamable resin particles are filled in a mold and subsequently foamed by foaming to form foamed particles. It is manufactured by so-called in-mold foam molding. The resin is preferably a styrene resin, but may be an olefin resin such as polypropylene, or a resin such as a mixture or copolymer of olefin and styrene resin.
[0013]
In the foamed molding block as described above, it is difficult to make the entire block have the same expansion factor, and the expansion factor is often different depending on the part. In a normal case, the difference in the multiple appears most greatly between the expansion factor at the corner of the block and the expansion factor at the center. Therefore, it can be sufficiently predicted that the difference in the expansion ratio in that portion is small, that the average expansion ratio in the block is smaller than that.
[0014]
Further, it is known that in a foamed resin molded product, the expansion ratio and thermal conductivity are in a substantially proportional relationship. FIG. 6 is an example of a graph showing the relationship between the expansion ratio and thermal conductivity when the resin material is a styrenic resin. If the expansion ratio is within a certain range (in this example, within 8 times), The difference in thermal conductivity is within a certain range (in this example, within a range of 0.001 w / mk).
[0015]
From the above, in the foamed resin molding block of the present invention, the difference in expansion factor between the unit volume cube cut out including the corner portion and the unit volume cube cut out including the center of gravity of the foamed resin molding block By making it within the range of 0 to 8 times, preferably 0 to 5 times, all cut products from the block (for example, thin plate-like heat insulating plates) can be handled as specified products of one grade. This makes it possible to reduce the work of sorting by grade, and to significantly reduce the occurrence of defective products.
[0016]
In the foamed resin molded block, the number of particles broken from the inside of the foamed particles within the unit area in the vicinity of the center of the foamed resin molded block is (a), the number of particles broken at the interface between the particles. When (b) is defined as (b), the fusion rate (%) of the center part of the molded product represented by the formula (1) [(a) / ((a) + (b))] × 100 is 60% or more. preferable. In the experiments by the present inventors, if the fusion rate of the center part of the molded product is less than 60%, there may be a problem that the molded product is cracked or applied when the cut product obtained from the foamed resin molded block is actually used. Because there was, it was not preferable.
[0017]
In the above-mentioned foamed resin molding block, measurement was performed in accordance with JIS A1412-2 of a unit volume cube cut out including the corner portion and a unit volume cube cut out including the center of gravity of the foamed resin molding block. When the difference between the highest thermal conductivity and the lowest thermal conductivity is defined as the thermal conductivity difference (w / mk), it is desirable that the value is 0.001 w / mk or less.
[0018]
As described above, when the thermal conductivity difference (w / mk) in the obtained foamed resin molded block exceeds 0.001 w / mk, the cut products from the block can be classified into different grades. This is not preferable because of the occurrence of sex. The value of the thermal conductivity itself is not limited as long as the expansion factor and molding conditions are adjusted so that the optimum one can be obtained according to the use of the cut product.
[0019]
In the above foamed resin molding block, based on the weight before and after drying at 50 ° C. for 72 hours, the water content obtained by the formula (2) (weight before re-drying−weight after re-drying) / weight after re-drying × 100 Is preferably 10% or less.
[0020]
The moisture content in the molded product greatly affects the thermal conductivity of the molded product. Specifically, as the moisture content increases, the thermal conductivity increases. Therefore, a molded product with a large amount of water needs a process of sufficiently drying, but from the beginning a molded block with a low moisture content can shorten this drying time, and the drying process can be omitted. Can be improved. According to the experiences of the present inventors, it was difficult to ensure significantly high productivity when the average moisture content exceeds 10%.
[0021]
The present invention also discloses a mold suitable for producing the above foamed resin molding block. A molding die according to the present invention is a molding die for producing a foamed resin molding block having a rectangular parallelepiped shape surrounded by six surfaces, and a front molding surface having steam holes and having a maximum area among the six surfaces. A first molding die provided, and a second molding die provided with four side molding surfaces having steam holes as well as a rear molding surface having steam holes facing the front molding surface, A foam space in which a foamable resin particle is pre-foamed is filled in a cavity space formed by clamping the first mold and the second mold, and then the foamed particle is foam-molded by introducing steam. A mold for producing a foamed resin block, wherein the sum A of the steam hole opening areas of the front and back molding surfaces is smaller than the sum B of the steam hole opening areas of the four side molding surfaces. It is characterized by.
[0022]
In the above mold, the opening area of the steam holes is such that the condition is “the steam hole opening area of the front molding surface and the back molding surface (A) <the steam hole opening area of the four side molding surfaces (B)”. Except for this, the other configuration may be the same as a mold of this type known in the art. Further, the molding method using the molding die may be the same as the conventional foam molding of the in-mold foam resin block. In the molding die of the present invention, the foamed resin block produced by satisfying the above conditions can be expanded even when molded under the same molding conditions as compared with those produced using a conventional molding die. The difference is smaller, the thermal conductivity difference is smaller, the molded article center part fusion rate is higher, and the average moisture content is smaller.
[0023]
Preferably, the relationship between A and B described above is 1.05 <B / A <1.50. If B / A is less than 1.05, the discharge efficiency of the one-side heating steam is deteriorated, and on the other hand, the back pressure is easily applied when the heating steam is charged. This is not preferable because the expansion ratio in the molding block is increased. On the other hand, if it is 1.50 or more, the balance of the amount of steam at the time of so-called double-sided heating after the one-side heating steam is charged becomes unfavorable, which may increase the difference in expansion ratio in the molding block.
[0024]
Preferably, in the front molding surface and / or the back molding surface, the area including the intersections of the respective diagonal lines and having an area of 10 to 50% of each surface is higher than the vapor hole opening ratio than the other regions. It is made to form the part which made high. Thus, by providing a difference in the distribution of the vapor holes, the difference in expansion ratio can be further reduced.
[0025]
FIG. 1 schematically shows an example of a molding die for producing a foamed resin molding block according to the present invention. In this example, a first molding die 10 having a front molding surface having the largest area among six surfaces is shown. And a
[0026]
Preferably, as illustrated only in the
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples. A mold having the shape shown in FIG. 1 was used. The size of the cavity is about 900 mm × 1800 mm × 500 mm. However, in order to change the aperture ratio of the vapor holes, a plurality of molds were prepared in which the position, number, length, interval between the slits and the like of the slits that are the vapor holes were different. Even in the case of using molding dies having different vapor hole opening areas, molding was performed under the same molding conditions in the examples and the comparative examples except for the matters to be specifically described. About the obtained molding block, the molded product center part fusion rate (%), the expansion ratio difference (times), the thermal conductivity difference (w / mk), and the average moisture content (%) were evaluated by the following methods, respectively. . The results are shown in Table 1.
[0028]
[ Molded product center fusion rate (%) ]
{Circle around (1)} As shown in FIG. 2, in the
{Circle around (2)} The sixth cut product from the front of the block is further cut in a straight line with a depth of 1 mm at the center in the longitudinal direction, and then divided into two.
(3) 50 cm with the cut product thickness as one side at the center of the split fracture surface 2 The number of particles broken from the inside of the expanded particles within the area (a) and the number of particles broken at the interface between the particles (b) are counted, and the formula [(a) / ((a) + (b) )] The numerical value obtained by substituting for × 100 was defined as the fusion rate (%) of the center of the molded product.
[0029]
[ Foaming factor difference (times) ]
(1) After molding, the molding block is dried at 50 ° C. for 24 hours.
(2) As shown in FIG. 3, the volume is 1000 cm from the next part of the molded block after drying. Three Cut out the cube.
a. Block corner part s1 (total 8 pieces) including at least two epidermis surfaces
b. Part s2 (1 piece) that does not have an epidermis, including the block center of gravity
(3) The nine cubes cut out are dried again at 50 ° C. for 72 hours.
(4) After drying, the expansion ratio of each cube is measured.
(5) The difference between the highest and the lowest of these expansion ratios was evaluated as the expansion ratio difference.
[0030]
[ Thermal conductivity difference (w / mk) ]
(1) After molding, the molding block is dried at 50 ° C. for 24 hours.
{Circle around (2)} As shown in FIG. 2, in the
(3) The cut product is further dried at 50 ° C. for 72 hours.
(4) A sample for measurement is further collected from each cut product, for example, 200 × 200 × 20 mm, and measured according to JIS A1412-2 (Method for measuring thermal resistance and thermal conductivity of thermal insulator—Part 2: Heat flow meter The thermal conductivity was measured according to the method. As the apparatus, AUTO-A HC-072 manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd. was used. The measurement temperature was 20 ° C.
(5) The difference between the highest thermal conductivity and the lowest thermal conductivity was evaluated as the thermal conductivity difference. The obtained measurement value was rounded off to the fourth decimal place to obtain the third decimal place.
[0031]
[Average moisture content (%)]
(1) After molding, the molding block is dried at 50 ° C. for 24 hours.
(2) As shown in FIG. 2, in the
(3) All cut products are further dried at 50 ° C. for 72 hours, and the weight is measured again.
(4) (Weight before re-drying-weight after re-drying) / Weight after re-drying was calculated, and the total average was expressed in%.
[0032]
[Example 1]
Expandable polystyrene resin particles having an average particle diameter of 1.00 mm and a weight average molecular weight of 260,000 were converted to 75 times pre-expanded particles with a foaming polystyrene foaming machine and aged at room temperature for 20 hours.
[0033]
As shown in FIG. 4, both the “front molding surface” of the first molding die serving as a moving surface and the “back molding surface” of the second molding die serving as a fixed surface, as shown in FIG. Dividing at a horizontal division ratio of 2: 5: 2 and a vertical division ratio of 1: 4: 1, adjusting the length, number, width, and spacing of the slits that are steam openings, thereby opening the aperture ratio of the central portion C Was 5.6%, and the opening ratio of the outer side D was 3.4%. In addition, the area ratio with respect to the whole front molding surface or the whole back molding surface of the center part C is 37%.
[0034]
As shown in FIG. 5, steam holes are uniformly distributed on the four side surfaces (corresponding to the four “side surface molding surfaces 23 to 26” in FIG. 1) that discharge steam during heating, and are slits that are steam openings. The aperture ratio was adjusted to 5.6% by adjusting the length, number, width, and interval. On the other hand, the total opening area (sum of the opening areas) A of the front molding surface and the rear molding surface into which steam is introduced during heating steam is 1366 cm. 2 On the other hand, the total opening area (sum of the opening areas) B of the four side surfaces that discharge steam during heating is 1512 cm. 2 The opening area ratio B / A was 1.11.
[0035]
The mold cavity was filled with the above expanded polystyrene resin particles 75 times by blower filling. Next, mold heating for heating only the mold with steam at a steam pressure of 0.045 Mpa is performed for 5 seconds, then steam is supplied from the front and back, and steam is discharged from the side, while heating is performed for 20 seconds, and steam is discharged from all. The entire surface to be charged was heated for 8 seconds, and the additional heat for adding steam only from the four side surfaces was performed for 8 seconds, and the pre-expanded particles were fused in the mold. Next, the mold was cooled with water and then allowed to cool in a vacuum to sufficiently cool the block molded body, and then taken out from the mold.
[0036]
As shown in Table 1, the foaming multiple difference of this block by the above evaluation method was 4 times, and the thermal conductivity difference was 0.001 w / mk. Further, the fusion rate of the center part of the molded product was 80%, and the average moisture content was 8%. The obtained cut product was a good one in which the foamed particles were also fused uniformly.
[0037]
[Example 2]
As a mold, the front molding surface is partitioned with a horizontal division ratio of 2: 5: 2 and a vertical division ratio of 1: 4: 1, and the length, number, width, and spacing of the slits that are steam openings are adjusted. The opening ratio of the central portion C was 5.0%, and the opening ratio of the outer side D was 2.0%. The area ratio of the central portion C to the entire front molding surface is 37%. On the other hand, the back molding surface is formed with vapor holes so that the entire surface has a uniform distribution, and the opening ratio is set to 5.6% by adjusting the length, number, width and interval of the slits which are the vapor openings. . The vapor holes were uniformly dispersed on the four side surfaces, and the aperture ratio was adjusted to 5.6% by adjusting the length, number, width, and interval of the slits serving as the vapor openings. As a result, the total opening area (sum of the opening areas) A of the front molding surface and the back molding surface is 1377 cm. 2 The total opening area (sum of opening areas) B of the four side surfaces is 1512 cm. 2 The opening area ratio B / A was 1.10. Otherwise, a molded block was obtained in the same manner as in Example 1.
[0038]
As shown in Table 1, the foaming multiple difference of this block by the above evaluation method was 5 times, and the thermal conductivity difference was 0.001 w / mk. Further, the fusion rate of the center part of the molded product was 60%, and the average water content was 9%.
[0039]
[Example 3]
As the molding die, both the front molding surface and the rear molding surface are partitioned with a horizontal division ratio of 2: 5: 2 and a vertical division ratio of 1: 4: 1, and the length of the slit that is the steam opening. By adjusting the number, width, and interval, the opening ratio of the central portion C was 5.6%, and the opening ratio of the outer side D was 2.2%. In addition, the area ratio with respect to the whole front molding surface or the whole back molding surface of the center part C is 37%. On the four side surfaces, the vapor holes were uniformly dispersed, and the length, number, width, and interval of the slits as the vapor openings were adjusted to obtain an opening ratio of 5.6%.
[0040]
The total opening area (sum of the opening area) A of the front molding surface and the back molding surface is 1120 cm. 2 The total opening area (sum of opening areas) B of the four side surfaces is 1512 cm. 2 The opening area ratio B / A was 1.35. Otherwise, a molded block was obtained in the same manner as in Example 1.
[0041]
As shown in Table 1, the foaming multiple difference of this block by the above evaluation method was 5 times, and the thermal conductivity difference was 0.001 w / mk. Further, the fusion rate of the center part of the molded product was 70%, and the average moisture content was 9%.
[0042]
[Example 4]
As the molding die, the area ratio of the central portion C to the entire front molding surface or the entire rear molding surface was set to 11% by changing the split ratio between the horizontal direction and the vertical direction on both the front molding surface and the back molding surface. . Under the conditions, the length, number, width, and interval of the slits as the vapor openings were adjusted so that the opening ratio of the central portion C was 5.6% and the opening ratio of the outer side D was 3.4%. On the four side surfaces, the vapor holes were uniformly dispersed, and the length, number, width, and interval of the slits as the vapor openings were adjusted to obtain an opening ratio of 5.6%.
[0043]
The total opening area (sum of the opening area) A of the front molding surface and the back molding surface is 1182 cm. 2 The total opening area (sum of opening areas) B of the four side surfaces is 1512 cm. 2 The opening area ratio B / A was 1.28. Otherwise, a molded block was obtained in the same manner as in Example 1.
[0044]
As shown in Table 1, the foaming multiple difference of this block by the above evaluation method was 5 times, and the thermal conductivity difference was 0.001 w / mk. Further, the fusion rate of the center part of the molded product was 60%, and the average moisture content was 8%.
[0045]
[Example 5]
Use of expandable polystyrene resin particles having an average particle diameter of 1.00 mm and a weight average molecular weight of 260,000 as pre-expanded particles of 60 times in a foaming polystyrene foaming machine, and a vapor pressure of 0.050 Mpa Except for, and using the same mold as in Example 1, a molded block was obtained in the same manner.
[0046]
As shown in Table 1, the foaming multiple difference of this block by the above evaluation method was 4 times, and the thermal conductivity difference was 0.001 w / mk. Further, the fusion rate of the center part of the molded product was 80%, and the average moisture content was 7%.
[0047]
[Example 6]
The use of expandable polystyrene resin particles having an average particle diameter of 1.00 mm and a weight average molecular weight of 260,000 as pre-expanded particles 88 times in a foaming polystyrene foaming machine, and a vapor pressure of 0.050 Mpa Except for, and using the same mold as in Example 1, a molded block was obtained in the same manner.
[0048]
As shown in Table 1, the foaming multiple difference of this block by the above evaluation method was 4 times, and the thermal conductivity difference was 0.001 w / mk. Further, the fusion rate of the center part of the molded product was 80%, and the average moisture content was 8%.
[0049]
[Comparative Example 1]
Other than making the distribution of vapor holes uniform on all six surfaces of the mold and adjusting the length, number, width, and spacing of the slits that are the vapor openings to make the opening ratio 5.6% on all surfaces Obtained a molding block similar to that of Example 1. Total opening area (sum of opening areas) A of the front molding surface and back molding surface in the mold is 1814 cm. 2 The total opening area (sum of opening areas) B of the four side surfaces is 1512 cm. 2 The opening area ratio B / A was 0.83. This value is smaller than the range of the present invention.
[0050]
As shown in Table 1, this block has a foaming fold difference of 14 times according to the above evaluation method, a thermal conductivity difference of 0.003 w / mk, a molded product center fusion rate of 40%, and an average water content. The rate was 15%, both of which were inferior to those of Examples 1-6.
[0051]
[Comparative Example 2]
Make the distribution of vapor holes uniform on both the front molding surface and the rear molding surface of the mold, and adjust the length, number, width, and spacing of the slits that are the vapor openings so that the aperture ratio is adjusted on all surfaces. It was set to 5.6%. The four side surfaces are divided by a horizontal division ratio of 2: 5: 2 and a vertical division ratio of 1: 4: 1, and the length, number, width, and interval of slits serving as steam openings are adjusted to be the center. The aperture ratio of the portion was 5.6%, and the outer aperture ratio was 3.4%. In addition, the area ratio with respect to each side area of each center part area is 37%. As a result, the total opening area (sum of opening areas) A of the front molding surface and the back molding surface in the mold is 1814 cm. 2 And the total opening area (sum of the opening areas) B of the four side surfaces is 1137 cm. 2 The opening area ratio B / A was 0.63. This value is smaller than the range of the present invention.
[0052]
As shown in Table 1, this block has a foaming fold difference of 12 times according to the above evaluation method, a thermal conductivity difference of 0.002 w / mk, a molded product center fusion rate of 50%, and an average water content. The rate was 16%, both of which were inferior to those of Examples 1-6.
[0053]
[Comparative Example 3]
The four side surfaces are divided by a horizontal division ratio of 2: 5: 2 and a vertical division ratio of 1: 4: 1, and the length, number, width, and interval of slits that are steam openings are adjusted, and the center A molding block was obtained in the same manner as in Example 1 except that a molding die having an aperture ratio of 5.6% and an outer aperture ratio of 3.4% was used. In addition, the area ratio with respect to each side area of each center part area is 37%. As a result, the total opening area (sum of the opening areas) A of the front molding surface and the back molding surface in the mold is 1366 cm. 2 And the total opening area (sum of the opening areas) B of the four side surfaces is 1137 cm. 2 The opening area ratio B / A was 0.83. This value is smaller than the range of the present invention.
[0054]
As shown in Table 1, the expansion ratio of this block by the above evaluation method is 10 times, the thermal conductivity difference is 0.002 w / mk, the molding center fusion rate is 50%, and the average water content The rate was 11%, both of which were inferior to those of Examples 1-6.
[0055]
[Comparative Example 4]
As the molding die, both the front molding surface and the rear molding surface are divided into a horizontal division ratio of 2: 5: 2 and a vertical division ratio of 1: 4: 1 as in the first embodiment, and the center portion C is divided. The area ratio with respect to the front molding surface or the rear molding surface was 37%. However, the length, number, width, and interval of the slits that are the vapor openings were adjusted so that the opening ratio of the central portion C was 5.6% and the opening ratio of the outer side D was 4.9%. Otherwise, a molded product was obtained in the same manner as in Example 1. The total opening area (sum of the opening areas) A of the front molding surface and the back molding surface is 1770 cm. 2 The total opening area (sum of the opening areas) B of the four side surfaces is 1640 cm. 2 The opening area ratio B / A was 0.93. This value is smaller than the range of the present invention.
[0056]
As shown in Table 1, the foaming multiple difference of this block by the above evaluation method is 10 times, the thermal conductivity difference is 0.002 w / mk, the molded product center part fusion rate is 40%, and the average water content The rate was 12%, both of which were inferior to those of Examples 1-6.
[0057]
[Comparative Example 5]
As the molding die, both the front molding surface and the rear molding surface are divided into a horizontal division ratio of 2: 5: 2 and a vertical division ratio of 1: 4: 1 as in the first embodiment, and the center portion C is divided. The area ratio with respect to the front molding surface or the rear molding surface was 37%. However, the length, number, width, and interval of the slits that are the vapor openings were adjusted so that the opening ratio of the central portion C was 5.6% and the opening ratio of the outer side D was 1.1%. Otherwise, a molded product was obtained in the same manner as in Example 1. The total opening area (sum of opening areas) A of the front molding surface and the back molding surface is 950 cm. 2 The total opening area (sum of the opening areas) B of the four side surfaces is 1640 cm. 2 The opening area ratio B / A was 1.73. This value is beyond the scope of the present invention.
[0058]
As shown in Table 1, the foaming multiple difference of this block by the above evaluation method is 10 times, the thermal conductivity difference is 0.002 w / mk, the molded product center part fusion rate is 40%, and the average water content The rate was 15%, both of which were inferior to those of Examples 1-6.
[0059]
[Comparative Example 6]
Other than making the distribution of vapor holes uniform on all six surfaces of the mold and adjusting the length, number, width, and spacing of the slits that are the vapor openings, the aperture ratio is 3.0% on all surfaces Obtained a molding block in the same manner as in Example 1. The total opening area (sum of opening areas) A of the front molding surface and back molding surface in the mold is 1020 cm. 2 The total opening area (sum of the opening areas) B of the four side surfaces is 882 cm. 2 The opening area ratio B / A was 0.86. This value is smaller than the range of the present invention.
[0060]
As shown in Table 1, the expansion ratio of this block by the above evaluation method is 13 times, the thermal conductivity difference is 0.003 w / mk, the molded product core fusion rate is 30%, , Were inferior to those of Examples 1-6. The average moisture content was 9% and there was no difference.
[0061]
[Table 1]
[Evaluation]
As shown in Examples 1 to 6, by setting the aperture ratio so that the above-mentioned B / A is between 1.05 and 1.50, the foaming ratio difference is 8 times or less. A block is obtained. When B / A is smaller than 1 (Comparative Examples 1 to 4 and 6), when B / A is larger than 1.5 (Comparative Example 5), the expansion ratio is 9 times or more, which is not preferable. Recognize.
[0063]
On the other hand, even if the steam holes are formed so that either one of the front molding surface and the rear molding surface in the heating steam charging direction has a uniform distribution (Example 2), the central portion opening ratio and the outer opening ratio are different. Even if it is (Example 1 and Example 3), even if the center area ratio in the front molding surface and the back molding surface is different (Example 1 and Example 4), the bulk magnification of the pre-expanded particles is different. (Examples 1 and 5 and 6), if the conditions of B / A are satisfied, almost the same molded block can be obtained.
[0064]
On the other hand, even if the opening ratios of the front molding surface, the rear molding surface, and the four side surfaces are the same, even if they have different distributions, even if they do not have a distribution, if A> B (Comparative Example) 1-4, 6) It can be seen that the expansion ratio is larger than that of the product of the example.
[0065]
【The invention's effect】
According to the present invention, a thick rectangular parallelepiped shaped block can be obtained in which the foam expansion difference inside is 8 times or less, so all cut products (for example, thin plate-like heat insulating plates) from the shaped block are obtained. It can be handled as a specified product of one grade. As a result, it is possible to obtain a practically extremely effective molded block that can reduce the work of sorting by grade and can greatly reduce the occurrence of defective products.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a molding surface of a molding die according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of obtaining a cut product from a molding block.
FIG. 3 is a diagram illustrating a mode of cutting out a test piece.
FIG. 4 is a view showing a molding surface of a mold used in Example 1, and shows portions corresponding to a “front molding surface” and a “back molding surface”.
5 is a view showing a molding surface of the mold used in Example 1, and shows a portion corresponding to a “side molding surface”. FIG.
FIG. 6 is an example of a graph showing the relationship between expansion ratio and thermal conductivity.
[Explanation of symbols]
10. First mold having front molding surface having maximum area among 10 surfaces, 11 ... Steam hole (slit), 20 ... Second mold for forming cavity space together with first mold, 21 ... Vapor holes (slits), 22 ... Back molding surfaces facing the front molding surface, 23 to 26 ... Four side molding surfaces, 27 ... Vapor holes
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