JPH05253953A - 型内発泡成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に成形される発泡合成樹脂成形品の表面の
少なくとも一部に型内発泡成形過程で、例えば発泡性合
成樹脂原料粒子を加熱溶融させて樹脂被膜を形成するの
に適した態様を目的とする。 【構成】 一対の金型(1)(2)から構成される型内発泡成
形用金型において、金型(1)(2)を加熱させる加熱手段
(7) をそれの加熱室(5)(6)内に成形空間(3) 側から退避
可能に設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に成形される発泡合
成樹脂成形品の表面の少なくとも一部に型内発泡成形過
程で、例えば発泡性合成樹脂原料粒子を加熱溶融させて
樹脂被膜を形成するのに適した態様の型内発泡成形用金
型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発泡合成樹脂成形品は、一対の金
型から構成される型内発泡成形用金型で成形されてい
る。

【０００３】そして、こうした型内発泡成形用金型で
は、型閉めして、その成形空間内に発泡性合成樹脂原料
粒子を充填した後、蒸気で金型を加熱し、次に冷却水等
で金型を冷却して、原料粒子を発泡融着させて成形品の
成形を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、こうした成
形品は、表面は各発泡性合成樹脂原料粒子の表皮が亀甲
状に連なった薄膜状なものから構成されていることか
ら、他の物が擦れたり、あたったりすると、表面に容易
に剥離現象や陥没現象が発生する。

【０００５】こうした状況から、他の物が擦れたり、あ
たったりして、剥離現象や陥没現象のおそれのある部分
に、樹脂被膜を形成することが考えられる。しかし、こ
のような樹脂被膜を形成するには、後工程で、例えば非
発泡合成樹脂シートを貼着させる等の面倒な作業を必要
とする。又、これらの部分に、型内発泡成形過程で、金
型の加熱温度を高くして、原料粒子を加熱溶融させて樹
脂被膜を形成することも考えられるが、通常、金型の加
熱は、蒸気を供給して行なっている関係上、従来金型を
利用した場合、高圧の蒸気を必要とするから、構造上、
又操作上問題がある。

【０００６】このような問題点に鑑みて発明されたのが
本発明に係る型内発泡成形用金型で、特に成形される発
泡合成樹脂成形品の表面の少なくとも一部に型内発泡成
形過程で、例えば発泡性合成樹脂原料粒子を加熱溶融さ
せて樹脂被膜を形成するのに適した態様を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、本発明の請求項１では、一対の金型から構成され
る型内発泡成形用金型において、金型を加熱させる加熱
手段をそれの加熱室内に成形空間側から退避可能に設け
たことを特徴とする型内発泡成形用金型を構成した。
又、請求項２では、別に、一対の金型から構成される型
内発泡成形用金型において、金型を加熱させる加熱手段
を一対の金型の間から退避可能に設けたことを特徴とす
る型内発泡成形用金型を構成した。そして、請求項３で
は、加熱手段が、成形空間側から加熱状態をそのままに
して退避可能な構成になっていることを例示した。又、
請求項４では、加熱手段が、輻射熱で加熱させる態様の
ものであることを例示した。

【０００８】

【作用】而して、こうした型内発泡成形用金型では、次
に示すようにして発泡合成樹脂成形品を成形する。先
ず、一対の金型の内、一方の金型を加熱手段で、例えば
発泡性合成樹脂原料粒子の溶融温度以上に加熱するとと
もに、一対の金型を所要の間隙を残して型閉めさせる。
次に、一対の金型の間に形成される成形空間内に原料粒
子を充填する。そして、一対の金型を完全に型閉めした
後、加熱手段で加熱した一方の金型を背後の加熱室に、
例えば冷却水を供給して冷却する。このとき、一方の金
型の成形空間側に接触した原料粒子は溶融して溶融樹脂
層を一旦、形成した後、再度、固化して背後の原料粒子
と融着する。こうして、一方の金型の成形空間側の全体
に原料粒子が溶融した溶融樹脂層から背後の原料粒子と
融着した状態で固化した樹脂被膜が形成される。次に、
他方の金型の背後の加熱室に蒸気を供給して、これを通
常の発泡成形温度に加熱し、成形空間内の原料粒子を発
泡融着させる。この後、他方の金型を背後の加熱室に、
例えば冷却水を供給して冷却する。このようにして、型
内発泡成形過程で、一方の金型の成形空間側の全体に対
応した部分に樹脂被膜が形成され、これと背後の原料粒
子が融着するとともに、各原料粒子同士が融着した成形
品が成形される。そして、こうした成形品が、一対の金
型を型開きさせて、その成形空間から取出されるのであ
る。更に、こうした動作を繰返すことで、順次、成形品
が発泡成形されるのである。

【０００９】

【実施例】本発明に係る型内発泡成形用金型の詳細を更
に添付の図面に基づき説明する。

【００１０】この型内発泡成形用金型は、従来と同様、
一対の図１中１として示すキャビティ金型と２として示
すコア金型から構成されるとともに、これを型閉めした
ときには図示したように両者の間に発泡合成樹脂成形品
の成形空間３が形成される。そして、キャビティ金型１
に対してコア金型２を図中一点鎖線状態で示すように右
側の側方に型開き可能に配設している。尚、４はキャビ
ティ金型１側に設けた型閉めした一対のキャビティ金型
１とコア金型２の間に形成される成形空間３内に発泡性
合成樹脂原料粒子を充填する原料充填フィダー、５、６
はキャビティ金型１とコア金型２の成形空間３側背後に
形成される加熱室である。又、図中７として示すのはコ
ア金型２の加熱室５内に配設したこのコア金型２を輻射
熱で加熱させる加熱手段で、これの成形空間３側を原料
粒子の溶融温度以上に加熱させるものである。そして、
８はこの加熱手段７をコア金型２の成形空間３側から退
避させる退避手段である。ところで、この加熱手段７は
輻射熱でコア金型２の成形空間３側を加熱させるもので
あるから、これの成形空間３側とは所要の間隔をあけて
設けられている。又、こうした金型には、この他、キャ
ビティ金型１の加熱室５に蒸気を供給する蒸気管、キャ
ビティ金型１、コア金型２の加熱室５、６に冷却水を供
給する水管、内部の排水等を行うドレン管、又成形品を
離型させる離型ピンが設けられているが、図示を省略し
ている。

【００１１】そして、加熱手段７は、密閉された空間内
に加熱オイルや蒸気等の加熱媒体を流動させたり、又は
オイルバーナー、ガスバーナーやヒーターをコア金型２
の成形空間３側に向けて設けたものである。こうした加
熱手段７がオイルバーナー、ガスバーナーやヒーターか
ら形成された場合には、その背後に適宜、鏡面加工を施
した反射板が設けられる。又、加熱手段７は、コア金型
２を冷却水を供給して冷却するときには、成形空間３側
から加熱状態をそのままにして、図１中一点鎖線状態で
示すように退避手段８に沿って退避可能な構成になって
いる。

【００１２】このような加熱手段７を内装させたコア金
型２の成形空間３側には、従来の金型のように、背後の
加熱室６と連通させる連通口は、通常、設けない。しか
し、必要に応じて適宜設けることも可能である。

【００１３】一方、キャビティ金型１は従来金型と同態
様のものであるから、その成形空間３側には背後の加熱
室５と連通させる連通口が設けられている。

【００１４】而して、こうした型内発泡成形用金型で
は、次に示すようにして発泡合成樹脂成形品を成形す
る。先ず、一対のキャビティ金型１とコア金型２の内、
コア金型２の成形空間３側をこれに加熱状態の加熱手段
７を退避手段８に沿って接近させて、輻射熱で発泡性合
成樹脂原料粒子の溶融温度以上に加熱するとともに、一
対のキャビティ金型１とコア金型２を所要の間隙を残し
て型閉めさせる。この加熱手段７をコア金型２の成形空
間３側に接近させる操作と一対のキャビティ金型１とコ
ア金型２を所要の間隙を残して型閉めさせる操作は、い
ずれか一方を他方に先立って行なっても、同時に行なっ
てもいずれでもよい。次に、一対のキャビティ金型１と
コア金型２の間に形成される成形空間３内にキャビティ
金型１側に設けた原料充填フィダー４を通じて原料粒子
を充填する。この後、一対のキャビティ金型１とコア金
型２を完全に型閉めする。そして、加熱手段７からの輻
射熱で加熱したコア金型２を加熱手段７を退避手段８に
沿って成形空間３側から退避させた後、背後の加熱室６
に冷却水を供給して冷却する。このとき、コア金型２の
成形空間３側に接触した原料粒子は溶融して溶融樹脂層
を一旦、形成した後、再度、固化して背後の原料粒子と
融着する。こうして、コア金型２の成形空間３側の全体
に原料粒子が溶融した溶融樹脂層から背後の原料粒子と
融着した状態で固化した樹脂被膜が形成される。次に、
キャビティ金型１の背後の加熱室５に蒸気を供給して、
これを通常の発泡成形温度に加熱し、成形空間３内の原
料粒子を発泡融着させる。この後、キャビティ金型１を
背後の加熱室５に冷却水を供給して冷却する。このよう
にして、型内発泡成形過程で、図２に模式的に示すよう
にコア金型２の成形空間３側の全体に対応した部分に樹
脂被膜10が形成され、これと背後の原料粒子11が融着す
るとともに、各原料粒子11同士が融着した成形品12が成
形される。そして、こうした成形品12が一対のキャビテ
ィ金型１とコア金型２を型開きさせて、例えばキャビテ
ィ金型１側に設けた図示しない離型ピンの作動でその成
形空間３から取出されるのである。更に、こうした動作
を繰返すことで、順次、成形品が発泡成形されるのであ
る。

【００１５】ここでは、発泡性合成樹脂原料粒子とし
て、ポリスチレンで代表されるスチレン系樹脂、ポリエ
チレン、ポリプロピレンで代表されるポリオレフィン系
樹脂、その他、共重合系の各種合成樹脂から形成された
原料粒子が利用できる。

【００１６】これらの原料粒子では、コア金型２は、例
えば１８５℃以上、好ましくは１８５〜２００℃程度に
加熱すればよい。又、通常の発泡成形では、金型温度
は、例えば１０５〜１１０℃程度に設定すればよい。

【００１７】又、加熱手段７を加熱させる加熱媒体とな
る加熱オイルとしては、シリコンオイル、アルキルジフ
ェニル等が利用できる。

【００１８】そして、キャビティ金型１とコア金型２の
間に残す原料粒子を成形空間３内に充填するときの間隙
は、原料粒子の発泡倍率、形成する樹脂被膜の厚みに応
じて、適宜設定されるのであるが、通常、原料粒子の発
泡倍率が３０倍で、表面に０．５ｍｍ程度の厚みの樹脂
被膜を形成する場合、こうした間隙は１５ｍｍ程度採れ
ばよい。これは、５ｍｍ程度とされる通常のクラッキン
グ充填の場合と比較して、大きな間隙であるから、一対
のキャビティ金型１とコア金型２の間に形成される擦合
せ部分の長さは、通常の発泡成形のときより大きく設定
するのが好ましいと言える。

【００１９】図示した実施例において、コア金型２の加
熱手段７からの輻射熱による加熱は、原料粒子の充填
後、キャビティ金型１の加熱と同時に行ってもよい。

【００２０】このような加熱手段７を内装させたコア金
型２は、特に蒸気で加熱させないから、成形空間３側と
背後の加熱室６を連通させる連通口を設ける必要がな
く、又設計上、発泡圧だけを対象にすればよいから、構
造が簡易になり、しかも厚みを相対的に小さくすること
が可能になる。又、コア金型２の厚みを小さくした場
合、冷却水の使用量も少なくなって、仮に成形空間３側
と背後の加熱室６を連通させる連通口が設けられている
場合であっても、成形品の高含水現象を防止する上で有
効である。

【００２１】そして、このコア金型２は、その態様上、
熱伝導が良好な銅、アルミニウムから形成するのが好ま
しいと言える。又、コア金型２の厚みを小さくした場
合、成形時の熱損失が大きくなるから、原料粒子の溶融
温度より過剰に高い温度に加熱させることが適宜考慮さ
れる。

【００２２】次に、図３には他の実施例を示している。
ここに示すのは、一対のキャビティ金型１とコア金型２
を型開きさせたとき、コア金型２を加熱させる加熱手段
７がこの間に進入し、型閉めに先立って、この間から退
避可能に設けたものである。そして、この加熱手段７
は、一対のキャビティ金型１とコア金型２の間に上動し
て進入し、これらから下動して退避可能にしたものであ
るが、側方に移動したり、上動して退避可能にすること
もできる。

【００２３】これら図示した実施例において、一対のキ
ャビティ金型１とコア金型２を所要の間隙を残して型閉
めした後、成形空間３内に非発泡合成樹脂の粉体、薄
片、ペレット状等にした成形原料を供給して、コア金型
２の成形空間３側に付着溶融させ、次にここに付着せず
に残った成形原料を外部に排出させ、この後前記したよ
うに発泡成形を行うこともできる。

【００２４】図示した実施例にかかわらず、加熱手段７
は輻射熱で加熱させる態様に形成する他、コア金型２、
又は場合によってはキャビティ金型１の成形空間３側に
そのもの又はそれのオイルバーナー、ガスバーナーの炎
が直接接触して加熱させる態様にすることも適宜考慮さ
れる。

【００２５】又、キャビティ金型１も同様に、それの加
熱室５内に成形空間３側から退避可能、又は一対のキャ
ビティ金型１とコア金型２の間に進入し、この間から退
避可能に設けた加熱手段７で原料粒子の溶融温度以上に
加熱させることも可能である。

【００２６】更に、加熱手段７による加熱と併用させ
て、蒸気を用いることもできる。

【００２７】又、こうした型内発泡成形用金型は、加熱
手段７による金型の加熱を通常の発泡成形温度にして、
通常の発泡成形に用いることも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のような本発明に係る型内発泡成形
用金型では、特に成形される発泡合成樹脂成形品の表面
の少なくとも一部に型内発泡成形過程で、例えば発泡性
合成樹脂原料粒子を加熱溶融させて樹脂被膜を、金型を
蒸気で加熱させないから、金型に成形空間側と背後の加
熱室を連通させる連通口を設ける必要のない簡易な構造
で、しかも従来の型内発泡成形過程を変更させない簡単
な操作で形成できる。

【００２９】又、加熱手段を、成形空間側から加熱状態
をそのままにして退避可能に構成したら、金型の冷却時
にもそれの加熱状態をそのままに維持でき、従来の金型
のように、加熱、冷却を繰返す場合と比較して、熱損失
が少なく、しかも立上がり時間を短くすることが可能と
なり、成形サイクル効率の向上を図る上で有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る型内発泡成形用金型の一例の概略
を示す説明図

【図２】この成形用金型で成形した成形品の組織を模式
的に示す説明図

【図３】本発明に係る型内発泡成形用金型の他の実施例
の概略を示す説明図

【符号の説明】

１ キャビティ金型 ２ コア金型 ３ 成形空間 ４ 原料充填フィダー ５ 加熱室 ６ 加熱室 ７ 加熱手段 ８ 退避手段 10 樹脂被膜 11 原料粒子 12 発泡合成樹脂成形品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 裕一 堺市菱木890−３ 有限会社三宝金型製作 所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の金型から構成される型内発泡成形
   用金型において、金型を加熱させる加熱手段をそれの加
   熱室内に成形空間側から退避可能に設けたことを特徴と
   する型内発泡成形用金型。
2. 【請求項２】 一対の金型から構成される型内発泡成形
   用金型において、金型を加熱させる加熱手段を一対の金
   型の間から退避可能に設けたことを特徴とする型内発泡
   成形用金型。
3. 【請求項３】 加熱手段が、成形空間側から加熱状態を
   そのままにして退避可能な構成になった請求項１又は２
   記載の型内発泡成形用金型。
4. 【請求項４】 加熱手段が、輻射熱で加熱させる態様の
   ものである請求項１又は２又は３記載の型内発泡成形用
   金型。