JPH0623769A - ２段発泡用成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、発泡体各部において均一な物性を
有し、かつ、均一微細な独立気泡構造を有する肉厚の発
泡体製品を、熱効率の向上、生産サイクルの短縮化、中
間発泡体の装填容易化等の観点から製造することを目的
とする。 【構成】 第２段の工程では、例えばプレス成形機を構
成する上下加熱板２、３にて挟持するべく配された成形
枠体１の内方に滑剤としてのグリコール又はグリセリン
を散布しておく。この散布は開閉扉体１Ｄに形成された
透孔１Ｄｈを介して外部から、すなわち成形枠体１を密
閉状態で行なうことができる。この場合、加熱板２、３
は予め所定の温度に上げておき、高温状態の前記中間発
泡体１１を成形枠体１内に装填する。この装填に際して
は、成形枠体１の全体を両加熱板２、３の間でその板面
に平行に移動させ、該開閉扉体１Ｄの自然開放を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる２段発泡の手
法を用い、均一かつ微細な独立気泡構造を有し、しか
も、均一かつ肉厚（例えば７５ｍｍ）に成形された発泡
体製品を得るための発泡成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の２段発泡の手法として
は、例えば特公平２−４２６４９号公報に記載されるよ
うなものが知られている。これによると、発泡体材料で
あるポリオレフィン系樹脂に発泡剤、架橋剤を配合して
一次発泡金型内に充填し、これを一定時間の間加圧、加
熱状態にし、４０〜８５％の発泡剤が未分解のまま残存
するようにし、その後除圧して高温状態の中間発泡体を
得る過程を第１段の工程とし、該第１段の工程で得られ
た中間発泡体を、密閉されてはいないが金属板から成る
箱状の二次発泡金型に挿入し、該二次発泡金型の金属板
を外部から加熱することにより低密度の発泡ポリエチレ
ン樹脂を得る過程を第２段の工程とする手法が開示され
ている。

【０００３】すなわち、前記二次発泡金型内での中間発
泡体の加熱は、金型の金属板にヒータを密着させたり、
金型の金属板に熱媒の流路を設けたジャケット構造にし
たりするもので、いわば間接的に行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の手法では、第２段の工程における二次発泡金型
の箱状に形成された金属板を外部から加熱することによ
り、該二次発泡金型内の中間発泡体を間接的に加熱する
ように構成されているので、中間発泡体の十分な加熱を
行うためには、相当に長い加熱時間を要することにな
り、熱効率が悪く、燃料費や消費電力の増大を招来させ
る一方、生産サイクルが長くなる等の問題が生じる。

【０００５】さらには、前記二次発泡金型の冷却後に製
品たる発泡体を取り出す際には、バールのような治具を
用いて該二次発泡金型内の発泡体をこじり出す必要があ
るので、作業性が悪く、生産性の向上に制約がある。

【０００６】他方、二次発泡金型内で発泡を完了させる
手法としては、ラバーフォームの製造に用いられている
いわゆるタラレイ法があるが、この手法の場合も、上記
二次発泡金型を用いる手法と同様に、製造しようとする
発泡体の形状の数だけのジャケットを用意しなければな
らず、工業的生産の観点からは設備費が増大すると共
に、ジャケットの交換頻度が多くなり、好ましい手法と
はいえない。

【０００７】なお、肉厚のポリオレフィン系樹脂架橋発
泡体の製造する手法としては、例えば厚みが５〜ｌ０ｍ
ｍである長尺発泡体を製造し、これを熱融着又は接着剤
により所定の厚みに積層する方法があるが、工程が煩雑
となり、また、厚味の精度が悪く、積層ムラを生じさせ
易い等、製品品質の向上に限界があり、少なくとも本発
明の目的である均一製品の製造を達成することはできな
い。

【０００８】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
べくなされたものであり、発泡体各部において均一な物
性を有し、かつ、均一微細な独立気泡構造を有する肉厚
の発泡体製品を、熱効率の向上、省消費エネルギーの達
成、生産サイクルの短縮化等の観点から製造することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべ
く、請求項１の発明は、発泡体材料を充填するための金
型と、該金型から取り出された中間発泡体を装填可能で
あって、上方側及び下方側が開口されている一方、ヒン
ジを介して隣接する枠構成部に連結され、かつ、該ヒン
ジに連動して前倒れ状態から起立状態までの範囲で回動
する開閉扉体を有する成形枠体と、該成形枠体を一方の
加熱板上で支承し、かつ、該成形枠体の上方開口側及び
下方開口側を夫々覆うように配される一対の加熱板と、
該両加熱板を互いに近接するように移動させる駆動手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記成形枠体は、前記開閉扉体を除く他の枠構成部
が多重壁構造に形成されている一方、該開閉扉体には、
該枠構成部の内外を連通する透孔が形成されていること
を特徴とする。

【００１１】

【作用】まず、第１段の工程では、発泡体材料、例えば
ポリオレフィン樹脂材料に発泡剤、発泡助剤、架橋剤、
さらには必要に応じて充填剤、顔料を添加した後これを
混練し、次いで、この混練物を金型に充填し、これを所
定の加圧下にて密閉し、所定温度下で所定時間加熱し、
発泡剤の一部及び架橋剤の一部を分解させ、高温熱時に
除圧して前記金型から取り出し、未分解の発泡剤の一部
（４０〜８０％程度）を残存させた中間発泡体を得る。

【００１２】続く第２段の工程では、例えばプレス成形
機を構成する上下加熱板により挟持するように配された
成形枠体の内方に滑剤としてのグリコール又はグリセリ
ンを散布しておく。この散布は開閉扉体に形成された透
孔を介して外部から、すなわち成形枠体を密閉状態で行
なうことができる。また、加熱板は予め所定の温度に上
げておき、高温状態の前記中間発泡体を成形枠体内に装
填する。

【００１３】この装填に際しては、成形枠体の全体を加
熱板の板面に平行に移動させる。これにより、該加熱板
の端縁から外れた起立状態の開閉扉体はヒンジの回動に
より前倒れ状態となるので、該前倒れ状態により形成さ
れた開放部からの中間発泡体を容易に装填できる。次い
で、該装填後に成形枠体を加熱板の中央側に移動させて
前記開閉扉体を起立させ、プレス成形機を駆動して該成
形枠体を前記両加熱板で上下より挟持するようにし、該
中間発泡体の加熱を主として該両加熱板により直接的に
行う。これにより未分解の発泡剤が短時間で分解し、最
終製品たる低密度かつ肉厚の発泡体が得られる。該発泡
体を取り出すには、成形枠体を加熱板上で平行移動させ
て開閉扉体をヒンジの回動により前倒しさせるだけでよ
い。

【００１４】

【実施例】まず、第１段の工程では、高圧法により製造
されたポリエチレン、例えばスミカセンＣＶ２０５４
（ＭＦＲ２．０、密度０．９２０、ＶＡＣ含有３％）１
００重量部を用意し、これにアゾジカルボンアミド１６
重量部、酸化亜鉛０．５重量部、ジクミルパーオキサイ
ド０．８重量部を配合したものを用意する。

【００１５】続いて、前記配合した材料をジャケット温
度が９５℃の混練機（ニーダー）で混練して配合物を均
一に分散した後、この混練物を圧縮成形機の金型（図示
は省略されているが、厚みが２５ｍｍ、幅がｌ８０、長
さがｌ８０ｍｍであるもの）に充填し、１０Ｋｇ／ｃｍ
² 以上の外圧をかけて該金型を密閉し、１５０℃にて３
０分間加熱し、高温加熱時に前記外圧を除圧して未分解
の発泡剤の一部（４０〜８０％程度）を残存させた中間
発泡体を得る。該中間発泡体は、例えば厚さ、幅、長さ
がいずれも約２倍に膨張する。

【００１６】高温状態の前記中間発泡体は、上下側が開
口され、かつ、予めグリセリンが散布された後記成形枠
体（例えば高さが７５ｍｍ、幅が５００ｍｍ、長さが５
００ｍｍ）内に直ちに移される。後述するように、前記
グリセリンの散布は一般に市販されているスプレー装置
等の散布器を用い、成形枠体の密閉状態で、換言すれば
成形枠体を上下の加熱板で挟持した状態で行われる。

【００１７】図１〜図３は第２段の工程で使用される成
形枠体１と上側加熱板２、下側加熱板３との位置関係等
を示すものである。該成形枠体１は、上下側が開口され
た単純フレーム構造を呈しており、四方の枠構成部１Ａ
〜１Ｄのうち全体として略コの字状に形成された三方の
枠構成部１Ａ〜１Ｃは内枠４と外枠５とから成る二重枠
構造（必要に応じて三重等の多重枠構造とする）に形成
されており、該内枠４と外枠５は適数の連結部材６を介
して連結されている。

【００１８】前記四方の枠構成部のうちの残りの枠構成
部たる開閉扉体１Ｄは略単一の板体から成り、その両端
部は夫々基部側に突耳片１Ｄａを有する略Ｌ字状に形成
されており（図２参照）、両突耳片１Ｄａはヒンジを構
成する回動ピン７を介して前記外枠５の端部に取り付け
られている。従って、該１Ｄは回動ピン７の回りに略直
角の範囲で回動自在であり、その回動の態様により１Ｄ
は起立時又は前倒れ時にあるということになる。なお、
前記１Ｄには適宜間隔を置いて横並びに適数（本実施例
では３個）の透孔１Ｄｈが形成されている。

【００１９】さらに、前記成形枠体１は前記開閉扉体１
Ｄの反対側に位置する外枠５の枠構成部１Ｂの近傍には
保持板８が設けられており、該保持板８には駆動手段た
る一対の駆動シリンダ９が固定されており、該駆動シリ
ンダ９により駆動する連動ピストン１０の先端は前記外
枠５の枠構成部１Ｂに連結されている。従って、成形枠
体１は駆動シリンダ９の駆動により下側加熱板３の上面
に沿って往復動するようになっている。

【００２０】前記上側加熱板４及び下側加熱板５は、所
定の駆動手段により上下方向に駆動可能、具体的には、
例えばプレス成形機の上側金型、下側金型を夫々構成す
るようになっている。

【００２１】第２段の工程では、例えばプレス成形機を
構成する上下加熱板２、３により挟持するように配され
た成形枠体１の内面に滑剤としてのグリコール又はグリ
セリンを散布しておく。この散布はスプレー散布器等を
用いた場合、枠構成部１Ｄに形成された透孔１Ｄｈを介
して外部から、すなわち成形枠体１を密閉状態で行なう
ことができる。また、加熱板２、３は予め所定の温度に
上げておき、高温状態の前記中間発泡体を成形枠体１内
に装填する。

【００２２】この装填に際しては、図４に示すように、
駆動シリンダ９を作動させて成形枠体１の全体を加熱板
３の板面に平行に移動させる。この移動により、起立状
態の１Ｄは下側加熱板３の端縁から外れ、回動ピン７の
回りに回動して前倒れ状態となるので、該前倒れにより
形成された開放部から中間発泡体を容易に装填できる。
なお、成形枠体１の上下開口（図２の符号１ａ、１ｂ参
照）側が夫々両加熱板２、３により覆われた前記起立状
態の時には前記突耳片１Ｄａの端縁部１ｄが下側加熱板
３の上面３ａに沿うように当接する一方、前記成形枠体
１の前方移動時である前倒れ状態の時には該端縁部１ｄ
が該前端面３ｂに沿うように当接する。

【００２３】次いで、前記装填が終了したら、再び駆動
シリンダ９を駆動して成形枠体１を加熱板３の中央側に
移動させ、１Ｄを起立させる。そして、プレス成形機を
駆動して該成形枠体１を前記両加熱板２、３で上下側か
ら挟持するようにし、これにより成形枠体１内の中間発
泡体１１は主として該両加熱板２、３により直接的に加
熱される。従って、未分解の発泡剤が短時間で分解し、
最終製品たる低密度かつ肉厚の発泡体が得られる。該発
泡体を成形枠体１から取り出すには、上記のように、成
形枠体を加熱板上で平行移動させ、１Ｄを下側加熱板３
の前端面３ｂの前方への突出させ、ヒンジの回動により
前倒しさせ、成形枠体１の一部を開放状態にする。

【００２４】前記中間発泡体の成形枠体１による加熱
は、該全表面を支配的に占める上下表面側が夫々上下の
加熱板２、３を介して直接的に伝熱されることにより行
われるので、熱効率が極めてよい。

【００２５】前記加熱板４、５は夫々ｌ７０℃に昇温さ
せておき、前記成形枠体１に移された中間発泡体６を３
０分間加熱して発泡を行わせ、その後冷却する。なお、
両加熱板４、５の加熱用の熱源としては電気式ヒータ
ー、加熱オイル、蒸気等が用いられ、加熱の温度は、ｌ
４０〜２００℃の範囲、好ましくは、ｌ６０〜ｌ８０℃
に設定し、加熱時間はｌ０〜６０分間、好ましくは２５
〜４０分間とする。

【００２６】前記冷却後に成形枠体１から取り出される
製品たる発泡体は、均一微細な独立気泡の発泡体であ
る。得られた発泡体は厚味が７５ｍｍで均一であり、
幅、長さは成形枠体１の内枠４のそれとほぼ同じであ
る。

【００２７】なお、１Ｄに形成された透孔１Ｄｈを介し
て滑剤を散布するについては、該透孔１Ｄｈの数は多い
程均一な散布が可能となるが、本実施例のように中央、
両端の３箇所に形成しておけば一応十分であるといえ
る。また、該透孔１Ｄｈの孔径はスプレー噴霧を妨害し
ない範囲で小径である方がよい。かかる透孔１Ｄｈを介
してので滑剤の散布は周囲雰囲気の汚染防止に貢献でき
ると共に、適量だけの散布が可能となるので経済的であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、発泡体材料を充填するための金型と、該金型から取
り出された中間発泡体を装填可能であって、上方側及び
下方側が開口されている一方、ヒンジを介して隣接する
枠構成部に連結され、かつ、該ヒンジに連動して前倒れ
状態から起立状態までの範囲で回動する開閉扉体を有す
る成形枠体と、該成形枠体を一方の加熱板上で支承し、
かつ、該成形枠体の上方及び下方開口側を夫々覆うよう
に配される一対の加熱板と、該両加熱板を互いに近接す
るように移動させる駆動手段と、を備えたことを特徴と
するので、特に第２段の工程では、中間発泡体を加熱板
で挟持するように加熱する結果、熱損失が極めて少なく
なり、熱効率が向上し、また、その加熱時間は短時間で
行うことができ、生産サイクルが速く、加熱時間が短い
ためエネルギーコストが安くなり省エネルギーの観点か
らも有利である。さらに、成形枠体の開閉扉体はヒンジ
構造により回動自在となっているので、駆動手段により
その全体を移動させて自然に開放状態とすることがで
き、発泡体の出し入れが極めて容易となる。

【００２９】加えて、第２段の工程で用いられる成形枠
体は、タラレイ法のような複雑なジャケツト構造ではな
く、極めて単純なフレーム構造であるので、製品の最終
形状や寸法に適合したものを容易かつ安価に作成するこ
とができ、その交換も容易であるから作業の段取りが簡
単であり、保守、管理の面で都合が良く、設備稼働率を
高く維持することができ、生産コストの面からも極めて
有利である。

【００３０】また、請求項２の発明によれば、前記成形
枠体は、前記成形枠体は、前記開閉扉体を除く他の枠構
成部が多重壁構造に形成されている一方、該開閉扉体に
は、該枠構成部の内外を連通する透孔が形成されている
ことを特徴とするので、第２段の工程での熱損失をより
低減させることができる一方、成形枠体を密閉状態で滑
剤を外部からスプレー方式等により散布できるので、周
囲雰囲気を汚染することなく、しかも、滑剤を効率よ
く、容易に散布できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す成形装置であって上側
加熱板を除いた状態の平面図である。

【図２】図１のＸーＸ線に沿って見た側面図である。

【図３】図１のＹーＹ線に沿って見た側面図である。

【図４】図２の状態から成形枠体を前方に移動させた後
の状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 成形枠体、 １Ａ〜１Ｄ 枠構成部、 １Ｄｈ 透孔、 ２ 上側加熱板、 ３ 下側加熱板、 ４ 内枠、 ５ 外枠、 ７ 回動ピン、 ９ 駆動シリンダ（駆動手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発泡体材料を充填するための金型と、該
   金型から取り出された中間発泡体を装填可能であって、
   上方側及び下方側が開口されている一方、ヒンジを介し
   て隣接する枠構成部に連結され、かつ、該ヒンジに連動
   して前倒れ状態から起立状態までの範囲で回動する開閉
   扉体を有する成形枠体と、該成形枠体を一方の加熱板上
   で支承し、かつ、該成形枠体の上方開口側及び下方開口
   側を夫々覆うように配される一対の加熱板と、該両加熱
   板を互いに近接するように移動させる駆動手段と、を備
   えたことを特徴とする２段発泡用成形装置。
2. 【請求項２】 前記成形枠体は、前記開閉扉体を除く他
   の枠構成部が多重壁構造に形成されている一方、該開閉
   扉体には、該枠構成部の内外を連通する透孔が形成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の２段発泡用成
   形装置。