JP4965872B2 - 型内発泡成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形方法に関し、特に、加熱媒体として使用する蒸気の使用量を従来方法よりも低減可能な型内発泡成形方法に関する。

従来、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形方法としては、例えば、特許文献１〜５に開示された技術が提案されている。

特許文献１には、固定側金型、移動側金型及び側面側金型により画成される型窩内に熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を充填し、加熱して発泡成形した後、冷却して成形体を取り出すブロック用発泡成形方法において、全金型蒸気室内の真空排気を行いながら熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を充填する真空充填と、真空排気を止めて充填する普通充填とからなる１組の充填を１回または複数回繰り返して充填工程を完了し、次いで加熱工程を、一方加熱、逆一方加熱及び側面加熱の第１段階と、全面加熱の第２段階とに分け、第２段階は第１段階より供給蒸気圧を高くして発泡成形を行い、しかる後に冷却して成形体を取り出すことを特徴とする熱可塑性合成樹脂ブロック用発泡成形方法が開示されている。この特許文献１の第１２欄４０〜４６行には、蒸気圧力の自然低下と加熱保持による融着度の向上のため、３０秒間保熱を行うことが記載されている。

特許文献２には、型内発泡成形による熱可塑性合成樹脂発泡成形体の製造方法において、発泡工程における熱可塑性合成樹脂粒子の発泡圧力の上限設定値及び下限設定値に対応させて、前記型内への蒸気供給を停止および開始させる操作を繰り返すことにより、該圧力を適正範囲に保つようにしたことを特徴とする熱可塑性合成樹脂発泡成形体の製造方法が開示されている。この特許文献２の段落番号０００６には、蒸気による加熱工程後にドレン弁を閉じた状態で放置する保熱工程を行うことがある旨の記載があるが、その詳細については記載されていない。

特許文献３には、ビーズ法型内成形法によって得られ、かつ、密度が０．０１８ｇ／ｃｍ^３以上０．３ｇ／ｃｍ^３以下であるポリプロピレン系樹脂発泡体からなることを特徴とする野菜栽培用容器が開示されている。この特許文献３の段落番号００２２等には、ビーズ法型内成形法の蒸気加熱を一方加熱工程、逆一方加熱工程、本加熱工程、保熱工程の各工程により行うことが記載され、さらに段落番号００２３には、保熱工程を通常（０〜３０秒）より長く、例えば、１０〜４０秒程度とることが記載されている。

特許文献４には、コア金型とキャビティ金型とにより形成される成形空間内に予備発泡粒子を充填し、該予備発泡粒子を加熱媒体により加熱して発泡成形体を製造するための金型であって、その表面に金網又はパンチングメタル等の凹凸模様が転写されており、前記凹凸模様の適所に模様の凸部と同様の高さの凸状部が設けられてなり、該凸状部に蒸気通過孔が穿設された型内発泡成形用金型が開示されている。この特許文献４の実施例１，２には、一方加熱、逆一方加熱、両面加熱及び保熱（５秒）からなる加熱を行う事が記載されている。

特許文献５には、芳香族ポリエステル系樹脂の予備発泡粒子を成形型に充填し、加熱、冷却等を行い、所定の形状の型内発泡成形体を製造する方法において、本加熱の前に先ず９０〜１０５℃の加熱媒体によって加熱し、その後０．０３〜０．１ＭＰａの蒸気により本加熱を行うことを特徴とする芳香族ポリエステル系樹脂による型内発泡成形体の製造方法が開示されている。この特許文献５の表１、実施例１等には、金型加熱、一方加熱、逆一方加熱、両面加熱及び保熱の各加熱工程を備える製造方法が記載されている。
特公平６−９８６９６号公報 特開２０００−４３１５２号公報 特開２００５−１５１８７３号公報 実用新案登録第３０４５０１５号公報 特開２００１−２６９９６０号公報

ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形方法においては、省エネルギー及び製造コスト削減を図るために、型内発泡成形で使用する加熱媒体（蒸気）の使用量を現状よりも低減可能な方法の提供が求められている。

しかしながら、前述した特許文献１〜５に開示されている型内発泡成形方法の従来技術では、加熱工程中の保熱の効用は、発泡樹脂粒子同士の融着率の向上や発泡成形体の表面延びの向上を目的としており、保熱を用いて型内発泡成形時の使用蒸気量の削減を意図するものではない。また、その他にも、保熱を用いて型内発泡成形時の使用蒸気量の削減を図ることは提案されていない。

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、型内発泡成形時の使用蒸気量を従来技術よりも削減でき、同等の品質を備えた熱可塑性樹脂発泡成形体を低コストで製造可能な方法の提供を目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成するために、型内発泡成形時の加熱工程を詳細に検討した。その結果、加熱工程のうち、一方加熱工程と保熱工程の時間割合をある一定の範囲とすることで、加熱に用いる蒸気量を低減できることを見出し、本発明を完成させた。

本発明は、蒸気が流通可能な第１の型と第２の型とを合わせ、それぞれの型間に所望形状のキャビティを有するとともに、それぞれの型に、蒸気弁を開いた時に該型に蒸気が供給される蒸気供給管路とドレン弁を開いた時に該型内から流体を排出するドレン管路とが設けられた成形型の該キャビティ内に、熱可塑性樹脂予備発泡粒子を充填した後、次の各加熱工程（ａ）〜（ｅ）、
（ａ）第１の型と第２の型との蒸気弁及びドレン弁を開き、成形型に蒸気を流す成形型加熱工程、
（ｂ）次いで、第１の型の蒸気弁と第２の型のドレン弁とを開き、第１の型のドレン弁と第２の型の蒸気弁とを閉じ、第１の型側から第２の型側に蒸気を流す一方加熱工程、
（ｃ）次いで、第２の型の蒸気弁と第１の型のドレン弁とを開き、第２の型のドレン弁と第１の型の蒸気弁とを閉じ、第２の型側から第１の型側に蒸気を流す逆一方加熱工程、
（ｄ）次いで、第１の型と第２の型のそれぞれの蒸気弁を開き、第１の型と第２の型のそれぞれのドレン弁を閉じて成形型を加熱する両面加熱工程、
（ｅ）次いで、第１の型と第２の型のそれぞれの蒸気及びドレン弁を閉じ、保持された蒸気で成形型内を保熱する保熱工程を行い、次いで成形型を冷却し、発泡樹脂成形体を成形型から取り出す型内発泡成形方法において、
前記（ｂ）一方加熱工程が７秒以上であり、（ｂ）一方加熱工程終了時の成形型内の圧力が０．０３ＭＰａ以上であり、且つ（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間の比率が０．８〜１．２の範囲内であることを特徴とする型内発泡成形方法を提供する。

本発明の型内発泡成形方法は、前記（ａ）〜（ｅ）の各加熱工程を備える型内発泡成形方法において、（ｂ）一方加熱工程が７秒以上であり、（ｂ）一方加熱工程終了時の成形型内の圧力が０．０３ＭＰａ以上である場合に、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間の比率を０．８〜１．２の範囲内としたことによって、最も使用蒸気量が多い一方加熱工程を短縮しても、発泡粒子同士の融着率が高い良好な品質の発泡成形体を得ることができ、一方加熱工程を短縮できる分、使用蒸気量が削減でき、同等の品質を備えた熱可塑性樹脂発泡成形体を低コストで製造することができる。

以下、図面を参照して本発明の型内発泡成形方法の実施形態を説明する。
図１及び図２は、本発明の型内発泡成形方法を実施するために好適な成形装置の一例を示す図であり、図１は成形装置の構成図、図２は該成形装置の蒸気供給管路を例示する構成図である。

この成形装置１は、第１の型であるキャビティ型２と、第２の型であるコア型３とを備え、これらの型が接近・離間することで型閉め・型開きが可能な成形型４を有している。キャビティ型２は、多数の蒸気孔が設けられたキャビティ型本体５とそれを支持しているフレーム６とを備え、またコア型３も多数の蒸気孔が設けられたコア型本体７とそれを支持しているフレーム８とを備えている。図１に示す型閉め状態において、キャビティ型本体５とコア型本体７との間には、魚箱など、製造しようとする発泡成形体の外径に合致したキャビティ９が形成される。キャビティ型本体５とフレーム６との間には、蒸気室１０が設けられ、またコア型本体７とフレーム８との間にも蒸気室１１が設けられている。

キャビティ型２側の蒸気室１０には、キャビティ側蒸気弁１２を介して蒸気供給管路が接続され、その対向位置にはキャビティ側ドレン弁１３を介してドレン管路が接続され、このドレン管路には、真空弁１４を介して真空排気管路が接続されている。またキャビティ型２側の蒸気室１０には、冷却水弁１５を介して冷却水供給管路が挿入され、さらに適所には圧力計１６が接続されている。

同様に、コア型３側の蒸気室１１には、コア側蒸気弁１７を介して蒸気供給管路が接続され、その対向位置にはコア側ドレン弁１８を介してドレン管路が接続され、このドレン管路には、真空弁１９を介して真空排気管路が接続されている。またコア型３側の蒸気室１１には、冷却水弁２０を介して冷却水供給管路が挿入され、さらに適所には圧力計２１が接続されている。なお、図示していないが、この成形型４の適所には、キャビティ９内に予備発泡粒子を充填するための供給管路が接続した予備発泡粒子供給口が設けられている。

それぞれの蒸気室１０，１１に蒸気を供給するための蒸気供給管路２２は、図２に示すように、高圧の蒸気が通る蒸気主管２３に接続され、その管路内には、蒸気減圧弁２４とオリフィス型蒸気流量計２５とが設けられている。前記蒸気減圧弁２４は、供給蒸気圧力を通常０．２０〜０．５５ＭＰａ程度に設定している。オリフィス型蒸気流量計２５は、流量計に接続された表示部２６により、蒸気供給管路２２を経て供給される蒸気流量を表示可能になっている。

前述したように構成された成形装置を用い、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を製造するには、キャビティ型２とコア型３とを接近させて成形型４を閉じ、そのキャビティ９内に予備発泡粒子を充填し、次いで成形型４を蒸気加熱して発泡させながら予備発泡粒子同士を融着させて型内発泡成形し、次いで成形型４を冷却し、次いで成形型４を開き、発泡成形体を離型して取り出すことにより行われる。

本発明の型内発泡成形方法において用いる予備発泡粒子は、発泡剤を含有させた合成樹脂粒子を予備発泡させて得られるものであり、この合成樹脂粒子を構成する合成樹脂としては、従来から発泡樹脂成形品製造のために用いられている樹脂材料の中から適宜選択して用いることができ、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−無水マレイン酸共重合体、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等を挙げることができ、強度と成形性の良さからポリスチレン系樹脂が好ましい。

また、前記発泡剤としては、沸点が合成樹脂の軟化点以下であって、常圧でガス状もしくは液状の有機化合物が適しており、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジエン、ヘキサン、石油エーテル等の炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル等の低沸点のエーテル化合物、炭酸ガス、窒素等の無機ガス等が用いられる。これらの発泡剤は、一種のみを使用してもよく、また、二種以上を併用してもよい。発泡剤の含有率としては、合成樹脂粒子質量に対して１〜２０質量％、好ましくは２〜１０質量％である。発泡剤の含有量が前記範囲を下回ると、発泡成形品の発泡倍率が不十分で軽量発泡体が得られない。一方、発泡剤の含有量が前記範囲を超えても、発泡倍率の更なる上昇は実質的に見込めず、また発泡が不安定になり好ましくない。

本発明の型内発泡成形方法では、成形型４のキャビティ９内に予備発泡粒子を充填した後、次の各加熱工程（ａ）〜（ｅ）、
（ａ）キャビティ側蒸気弁１２、コア側蒸気弁１７、キャビティ側ドレン弁１３及びコア側ドレン弁１８を開き、成形型４に蒸気を流す成形型加熱工程、
（ｂ）次いで、キャビティ側蒸気弁１２とコア側ドレン弁１８を開き、キャビティ側ドレン弁１３とコア側蒸気弁１７とを閉じ、キャビティ型２側からコア型３側に蒸気を流す一方加熱工程、
（ｃ）次いで、コア側蒸気弁１７とキャビティ側ドレン弁１３とを開き、キャビティ側蒸気弁１２とコア側ドレン弁１８を閉じ、コア型３側からキャビティ型２側に蒸気を流す逆一方加熱工程、
（ｄ）次いで、キャビティ側蒸気弁１２とコア側蒸気弁１７を開き、キャビティ側ドレン弁１３とコア側ドレン弁１８を閉じて成形型４を加熱する両面加熱工程、
（ｅ）次いで、キャビティ側蒸気弁１２、コア側蒸気弁１７、キャビティ側ドレン弁１３及びコア側ドレン弁１８を閉じ、保持された蒸気で成形型４内を保熱する保熱工程、
とを行う。その一例を表１に示す。表１中、○は弁が開の状態、×は弁が閉の状態を示している。

一例であるが、成形装置１として、積水工機製作所社製ＡＣＥ３０ＱＳを用い、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を型内発泡成形する場合、表１に記したように、加熱工程内の各工程によって単位時間当たりの蒸気流量は異なるが、単位流量が最も多い一方加熱工程の時間を短縮することが、省蒸気に有効であることがわかる。

これまで、保熱工程は発泡成形体の内部融着の改善や表面仕上げの安定化の目的のために使用されることは有ったが、本発明では、使用蒸気量の削減の観点から保熱工程を長くし、一方加熱工程を短縮化した。

成形テストによれば、従来通りの加熱時間後に保熱を長くすれば表面状態、内部融着は過剰品質となり、冷却サイクルが延びることにより、成形サイクルが長くなった。そのため、まず両面加熱工程を短縮することにより、同等の発泡成形体を得た。
次に、一方加熱工程を短縮し、同等品質に調整した結果、逆一方加熱工程又は両面加熱工程を延長することが必要な成形型もあったが、いずれも１サイクル当たりの使用蒸気量を削減できることが分かった。
つまり、一方加熱工程は、他の加熱工程よりも単位時間当たりの蒸気流量が大きく、他の加熱工程が同じ時間だけ長くなっても全体の流量は少なくて済む。

従来の各加熱工程の機能は、表１中に記載したように考えられていた。つまり、両面加熱工程で融着、表面のびを完了し、保熱は予備的に考えられてきた。
しかし、保熱を適当に延長することにより、一方加熱工程を短縮することができ、それらの工程の時間比率：（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝０．８〜１．２の範囲内とすることで、成形１サイクル中で使用する蒸気の６〜８％が削減可能となった。この範囲内であれば、冷却工程も長くなることはなく、生産性を落とすことなく省エネルギー化を達成できる。

本発明の型内発泡成形方法は、前記（ａ）〜（ｅ）の各加熱工程を備える型内発泡成形方法において、（ｂ）一方加熱工程が７秒以上であり、（ｂ）一方加熱工程終了時の成形型内の圧力が０．０３ＭＰａ以上である場合に、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間の比率を０．８〜１．２の範囲内としたことによって、最も使用蒸気量が多い一方加熱工程を短縮しても、発泡粒子同士の融着率が高い良好な品質の発泡成形体を得ることができ、一方加熱工程を短縮できる分、使用蒸気量が削減でき、同等の品質を備えた熱可塑性樹脂発泡成形体を低コストで製造することができる。
以下、実施例により本発明の効果を実証する。

［実施例１］
成形装置は、積水工機製作所社製ＡＣＥ−３０ＱＳを使用した。この成形装置に、表２中のＡで示す外寸と内寸を持った魚箱を成形可能なキャビティ型とコア型を取り付けた。
型閉め後、キャビティ内にポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を充填した。予備発泡粒子としては、積水化成品工業社製ＨＤＭＦ（嵩発泡倍数６０倍）を用いた。
次に、０．２０ＭＰａ〜０．５５ＭＰａの蒸気（蒸気減圧弁２４の設定値）を導入し、（ａ）〜（ｅ）の各加熱工程を連続して実施した。
（ａ）キャビティ側蒸気弁１２、コア側蒸気弁１７、キャビティ側ドレン弁１３及びコア側ドレン弁１８を開き、成形型４に蒸気を流す成形型加熱工程（２秒）、
（ｂ）次いで、キャビティ側蒸気弁１２とコア側ドレン弁１８を開き、キャビティ側ドレン弁１３とコア側蒸気弁１７とを閉じ、キャビティ型２側からコア型３側に蒸気を流す一方加熱工程（１５．０秒）、
（ｃ）次いで、コア側蒸気弁１７とキャビティ側ドレン弁１３とを開き、キャビティ側蒸気弁１２とコア側ドレン弁１８を閉じ、コア型３側からキャビティ型２側に蒸気を流す逆一方加熱工程（４秒）、
（ｄ）次いで、キャビティ側蒸気弁１２とコア側蒸気弁１７を開き、キャビティ側ドレン弁１３とコア側ドレン弁１８を閉じて成形型４を加熱する両面加熱工程（４秒）、
（ｅ）次いで、キャビティ側蒸気弁１２、コア側蒸気弁１７、キャビティ側ドレン弁１３及びコア側ドレン弁１８を閉じ、保持された蒸気で成形型４内を保熱する保熱工程（１２秒）。
本実施例において、（ｂ）一方加熱工程後のキャビティ側蒸気室圧力は０．０４ＭＰａであり、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝０．８０であった。
次に、成形型を冷却（冷却水冷却及び真空排気）し、その後成形型を開き、表２中のＡで示す外寸と内寸、及び発泡倍数を持った魚箱を得た。

［比較例１−１：従来条件］
（ｂ）一方加熱工程を１７．５秒、（ｃ）逆一方加熱工程を３秒、（ｅ）保熱工程を３秒とした以外は、実施例１と同様にして、表２中のＡで示す外寸と内寸、及び発泡倍数を持った魚箱を得た。
本比較例において、（ｂ）一方加熱工程後のキャビティ側蒸気室圧力は０．０４５ＭＰａであり、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝０．１７（本発明範囲外）であった。

［比較例１−２：比較条件］
（ｂ）一方加熱工程を１２．０秒、（ｃ）逆一方加熱工程を６秒、（ｄ）両面加熱工程を９秒、（ｅ）保熱工程を１５秒とした以外は、実施例１と同様にして、表２中のＡで示す外寸と内寸、及び発泡倍数を持った魚箱を得た。
本比較例において、（ｂ）一方加熱工程後のキャビティ側蒸気室圧力は０．０３２ＭＰａであり、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝１．２５（本発明範囲外）であった。

［比較例１−３：比較条件］
（ｂ）一方加熱工程を１５．５秒、（ｃ）逆一方加熱工程を５秒、（ｅ）保熱工程を１０秒とした以外は、実施例１と同様にして、表２中のＡで示す外寸、内寸、及び発泡倍数を持った魚箱を得た。
本比較例において、（ｂ）一方加熱工程後のキャビティ側蒸気室圧力は０．０４２ＭＰａであり、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝０．７１（本発明範囲外）であった。

［実施例２］
実施例１で使用した成形装置に、表２中のＢで示す外寸と内寸を持った魚箱を成形可能なキャビティ型とコア型を取り付けた。
（ａ）成形型加熱工程を２秒、（ｂ）一方加熱工程を１１．０秒、（ｃ）逆一方加熱工程を４．５秒、（ｄ）両面加熱工程を４秒、（ｅ）保熱工程を１２秒とした。
本実施例において、（ｂ）一方加熱工程後のキャビティ側蒸気室圧力は０．０３ＭＰａであり、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝１．０９であった。
次に、成形型を冷却（冷却水冷却及び真空排気）し、その後成形型を開き、表２中のＢで示す外寸と内寸、及び発泡倍数を持った魚箱を得た。

［比較例２：従来条件］
（ｂ）一方加熱工程を１３．０秒、（ｃ）逆一方加熱工程を３秒、（ｅ）保熱工程を３秒とした以外は、実施例２と同様にして、表２中のＢで示す外寸、内寸、及び発泡倍数を持った魚箱を得た。
本比較例において、（ｂ）一方加熱工程後のキャビティ側蒸気室圧力は０．４５ＭＰａであり、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝０．２３（本発明範囲外）であった。

［実施例３］
実施例１で使用した成形装置に、表２中のＣで示す外寸と内寸を持った魚箱を成形可能なキャビティ型とコア型を取り付けた。
（ａ）成形型加熱工程を２秒、（ｂ）一方加熱工程を８．１秒、（ｃ）逆一方加熱工程を５秒、（ｄ）両面加熱工程を６秒、（ｅ）保熱工程を７秒とした。
本実施例において、（ｂ）一方加熱工程後のキャビティ側蒸気室圧力は０．０４ＭＰａであり、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝１．０２であった。
次に、成形型を冷却（冷却水冷却及び真空排気）し、その後成形型を開き、表２中のＣで示す外寸と内寸、及び発泡倍数を持った魚箱を得た。

［比較例３−１：従来条件］
（ｂ）一方加熱工程を１０．２秒、（ｃ）逆一方加熱工程を４秒、（ｅ）保熱工程を３秒とした以外は、実施例３と同様にして、表２中のＣで示す外寸、内寸、及び発泡倍数を持った魚箱を得た。
本比較例において、（ｂ）一方加熱工程後のキャビティ側蒸気室圧力は０．０４５ＭＰａであり、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝０．２９（本発明範囲外）であった。

［比較例３−２：従来条件］
（ｂ）一方加熱工程を６．０秒（本発明の範囲外）、（ｃ）逆一方加熱工程を７秒、（ｄ）両面加熱工程を１２秒とした以外は、実施例３と同様にして、表２中のＣで示す外寸、内寸、及び発泡倍数を持った魚箱を得た。
本比較例において、（ｂ）一方加熱工程後のキャビティ側蒸気室圧力は０．０３２ＭＰａであり、（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間＝１．２であった。

実施例１と比較例１−１，１−２，１−３は、同じ成形型を使用して比較試験を行った。比較例１−１は従来、通常に魚箱を生産している条件であり、実施例１と比較例１−２，１−３は保熱時間と一方加熱時間の比率を変えてデストを行った。
実施例２と比較例２は、同じ成形型を使用して比較テストを行った。
実施例３と比較例３−１，３−２は、同じ成形型を使用してテストを行った。比較例３−１は従来、通常に魚箱を生産している条件であり、比較例３−２は一方加熱工程の最短時間を見極めるテストである。
表２中に記した魚箱の「発泡倍数」は、次の通り測定した。
また、実施例１〜３及び比較例１−１〜３−２でそれぞれ作製した魚箱について、「融着率」を次のように測定した。そして、試験結果を表３にまとめて示す。

＜発泡倍数＞
発泡倍数は、試験片（例えば、５０ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍ）の寸法と質量を有効数字３桁以上になるように測定し、次式により算出した。
発泡倍数（倍）＝試験片体積（ｃｍ^３）／試験片質量（ｇ）×樹脂比重（１．０）

＜融着率＞
各成形品（魚箱）の底部分と側面部分の表面に、各部分の中心同士を結ぶ直線に沿ってカッターナイフで深さ約５ｍｍの切り込み線を入れた後、この切り込み線に沿って発泡成形体を二分割し、その破断面における発泡粒子について、１００〜１５０個の任意の範囲について粒子内で破断している粒子の数（ａ）と粒子同士の界面で破断している粒子の数（ｂ）とを数え、式［（ａ）／（（ａ）＋（ｂ））］×１００に代入して得られた値を融着率（％）とした。

なお、表３中の「蒸気量」とは、オリフィス型流量計を成形装置の蒸気供給管路の入口部分に取り付け（図２参照）、データ収集機（キーエンス社製ＮＲ−１０００）を用いて加熱各工程の瞬間蒸気流量と合計蒸気量とを測定し、その合計蒸気量を「蒸気量」とした。表４は、実施例１の場合の蒸気流量の測定値を示す。

また、表３中の「判定」の基準は次の通りとした。
○ ：製品（魚箱）の品質（表面のび状態及び融着状態）が従来条件と同等で良好、及び使用蒸気量が従来条件より少ない場合。
△ ：従来の成形条件の場合。
× ：従来条件より製品の品質が悪いか、又は従来条件より使用蒸気量が多い場合。

表３の結果より、実施例１は、従来条件である比較例１−１と比べ、少ない使用蒸気量で同等の品質の製品を製造でき、省エネルギー（省蒸気）を達成できた。
一方、実施例１よりも一方加熱時間を短縮し、逆一方加熱と両面加熱と保熱時間を延長した比較例１−２（（ｅ）／（ｂ）＝１．２５）は、製品の融着率が低いなど、製品の品質が悪化し、また比較例１と同程度の蒸気量であり、評価×であった。
また、実施例１よりも保熱時間を短縮した比較例１−３（（ｅ）／（ｂ）＝０．７１）は、比較例１と同程度の蒸気量であり、評価×であった。

実施例２は、従来条件である比較例２と比べ、少ない使用蒸気量で同等の品質の製品を製造でき、省エネルギー（省蒸気）を達成できた。

実施例３は、従来条件である比較例３−１と比べ、少ない使用蒸気量で同等の品質の製品を製造でき、省エネルギー（省蒸気）を達成できた。
比較例３−２は、一方加熱時間を本発明の範囲（７秒以上）より少ない６秒としたが、この場合には、逆一方加熱時間と両面加熱時間を実施例３よりも延長し、比較例３−１よりも蒸気量を多くしたにもかかわらず、製品の融着率が低いなど、製品の品質が悪化し、評価×であった。

本発明の型内発泡成形方法を実施するために好適な成形装置の一例を示す構成図である。 前記成形装置の蒸気供給管路を例示する構成図である。

符号の説明

１…成形装置、２…キャビティ型、３…コア型、４…成形型、５…キャビティ型本体、６…フレーム、７…コア型本体、８…フレーム、９…キャビティ、１０，１１…蒸気室、１２…キャビティ側蒸気弁、１３…キャビティ側ドレン弁、１４，１９…真空弁、１５，２０…冷却水弁、１６，２１…圧力計、１７…コア側蒸気弁、１８…コア側ドレン弁、２２…蒸気供給管路、２３…蒸気主管、２４…蒸気減圧弁、２５…オリフィス型蒸気流量計、２６…表示部。

Claims (1)

1. 蒸気が流通可能な第１の型と第２の型とを合わせ、それぞれの型間に所望形状のキャビティを有するとともに、それぞれの型に、蒸気弁を開いた時に該型に蒸気が供給される蒸気供給管路とドレン弁を開いた時に該型内から流体を排出するドレン管路とが設けられた成形型の該キャビティ内に、熱可塑性樹脂予備発泡粒子を充填した後、次の各加熱工程（ａ）〜（ｅ）、
   （ａ）第１の型と第２の型との蒸気弁及びドレン弁を開き、成形型に蒸気を流す成形型加熱工程、
   （ｂ）次いで、第１の型の蒸気弁と第２の型のドレン弁とを開き、第１の型のドレン弁と第２の型の蒸気弁とを閉じ、第１の型側から第２の型側に蒸気を流す一方加熱工程、
   （ｃ）次いで、第２の型の蒸気弁と第１の型のドレン弁とを開き、第２の型のドレン弁と第１の型の蒸気弁とを閉じ、第２の型側から第１の型側に蒸気を流す逆一方加熱工程、
   （ｄ）次いで、第１の型と第２の型のそれぞれの蒸気弁を開き、第１の型と第２の型のそれぞれのドレン弁を閉じて成形型を加熱する両面加熱工程、
   （ｅ）次いで、第１の型と第２の型のそれぞれの蒸気及びドレン弁を閉じ、保持された蒸気で成形型内を保熱する保熱工程を行い、次いで成形型を冷却し、発泡樹脂成形体を成形型から取り出す型内発泡成形方法において、
   前記（ｂ）一方加熱工程が７秒以上であり、（ｂ）一方加熱工程終了時の成形型内の圧力が０．０３ＭＰａ以上であり、且つ（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間の比率が０．８〜１．２の範囲内であることを特徴とする型内発泡成形方法。
   
   

Images