JPH0661866B2 - 異種原料による同時成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、異種原料による同時成形方法に関し、２種類
以上の発泡性熱可塑性樹脂粒子による異種原料を使用し
てそれぞれの原料を混合することなく一体に成形融着で
きるようにしたものである。

〔従来の技術〕

発泡成形品は、製品の包装材や建築物の構造材として使
用される場合があり、用途により例えば大きな強度や耐
薬品性等の特殊な機能を要求されることがある。この特
殊な機能は、発泡成形品全体に要求される場合もある
が、部分的に満たしていれば良い場合も多い。また、こ
の特殊な機能を有した発泡性熱可塑性樹脂粒子は、一般
の発泡性熱可塑性樹脂粒子よりも価格が割高である場合
が多い。

従って、上記の機能を部分的に必要とする発泡成形品を
成形する場合には、通常、必要な部分にのみ特殊な機能
を有する発泡性熱可塑性樹脂粒子が用いられ、他の部分
に一般の発泡性熱可塑性樹脂粒子が用いられている。こ
れにより、発泡成形品は、充分に満足する機能を有した
状態で、コストの低減が図られる。

例えば、低発泡倍率の原料は、高発泡倍率の原料と比較
して、より多くの量を要するため発泡成形品の高コスト
化を招来する。そこで、低発泡倍率の原料による成形部
分が発泡成形体の特定部分にのみ設けられていること
で、全体として所望の機能が満たされる場合、発泡成形
金型のキャビティ部における上記特定部分に対応する区
画部分のみに、低発泡倍率の原料を充填し、区画部分以
外の部分には高発泡倍率の原料を充填した後、これら分
割充填された原料を加熱膨張させ同時成形することで、
発泡成形体のコストを低減することが行われている。

このように、異種原料をキャビティ部の区画部分と区画
部分以外の部分とに分割充填して成形を行う方法として
は、例えば特公昭５８−５５８９６号公報や特公昭５８
−２９７２８号公報に開示されているように、キャビテ
ィ部に差し込まれる仕切り板や仕切りピンで異種原料の
充填部分を区分けし、区分けされた部分に各原料を充填
するものが知られている。

ところが、上記の成形方法では、仕切り板や仕切りピン
をキャビティ部に抜き差しするための駆動手段が必要で
あったり、或いはキャビティ型やコア型に特殊な加工を
施す必要があり、この駆動手段や特殊な加工により装置
が高コスト化や複雑化する傾向にあった。

そこで、例えば特公昭６１−９１３６号公報や特開昭６
１−５８２９２号公報には、上記の仕切り板や仕切りピ
ンを用いずに、発泡成形体の特定部分に対応する区画部
分に第１原料充填手段から原料を送ると同時に、区画部
分以外の部分に面して設けられている第２原料充填手段
からは空気を送り、その後、第２原料充填手段から区画
部分以外の部分に上記とは別の原料を充填する方法が開
示されている。なお、このような成形装置は、例えば特
公昭６１−９１３６号公報にも開示されているように、
それぞれ内部が中空状のコア型とキャビティ型とを設け
て構成され、これら両型を当接させて形成されるキャビ
ティ部に充填された原料に対し、コア型とキャビティ型
とにおける上記キャビティ部を囲う内壁に形成されてい
る多数の蒸気孔を通して加熱用蒸気を送ることにより、
原料を加熱膨張させて発泡成形品を形成するようになっ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のように区画部分には原料を、ま
た、区画部分以外の部分には空気をそれぞれ送って、こ
のときの原料を区画部分にのみ充填しようとしても、こ
の原料は、同時に送入される空気により界面付近で浮遊
し、したがって、区画部分以外の部分への回り込みを生
じてしまう。このため、その後に充填される他の原料と
界面付近で互いに混合されることになり、確実な分割充
填を行い難いものとなっている。また、このような回り
込み量を見込んで、区画部分に充填しようとうる原料を
必要以上に供給することが必要になり、コストの低減を
十分には図れないという問題を生じている。

従って、本発明においては、異種原料同士の確実な分割
充填により発泡成形品のコストを低減することができ、
また、単純化した構造で安価に装置を構成することがで
きる異種原料による同時成形方法を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る異種原料による同時成形方法は、上記課題
を解決するために、それぞれ内部が中空状のコア型とキ
ャビティ型とを相互に当接させて形成されるキャビティ
部に発泡性熱可塑性樹脂粒子からなる原料を充填し、コ
ア型とキャビティ型とにおける上記キャビティ部を囲う
内壁に形成されている多数の蒸気孔を通してキャビティ
部内に蒸気等の加熱媒体を送ることにより、キャビティ
部内の原料を加熱膨張させて発泡成形品を形成する方法
において、コア型とキャビティ型との各中空部を減圧す
るようにこれら両型の外壁に接続された真空吸引手段を
作動することにより上記蒸気孔を通してキャビティ部内
を減圧し、この状態で、キャビティ部における発泡成形
品の特定部分に対応する区画部分への原料の供給と上記
区画部分以外の部分への空気の送入とを行って上記区画
部分に原料を充填し、この後、キャビティ部の減圧を維
持した状態で、上記原料とは異なる種類の原料をキャビ
ティ部における上記区画部分以外の部分に充填して発泡
成形品を形成することを特徴としている。

〔作用〕

上記の構成によれば、真空吸引手段を作動することによ
り、キャビティ部内は蒸気孔を通してほぼ一様に減圧さ
れ、この状態で、区画部分に原料が、また、区画部分以
外の部分には空気が送入される。したがって、このとき
に供給される原料は、真空吸引力により区画部分に確実
に充填され、しかも、空気が送入されている区画部分以
外の部分に入り込むのが防止される。

また、上記の原料が区画部分に充填された後、上記原料
とは異なる種類の原料を充填するときには、キャビティ
部の減圧が維持されているので、区画部分に充填された
原料は、真空吸引力によって区画部分に保持され、他種
類の原料との界面付近で浮遊することがない。従って、
異種原料同士は、互いに混合することがなく、確実に分
割充填することができる。その後、蒸気孔を通して蒸気
をキャビティ部内に送入し、原料を加熱膨張により融着
させることで、発泡成形品における所望の特定部分とこ
れ以外の部分とが互いに異なる原料から成る一体化成形
品を得ることができる。

このように、例えば高コスト化を招来する一方の原料を
確実に区画部分に充填することができるので、この原料
が区画部分以外へと回り込むこと見込んで過剰に供給す
る必要がなく、この結果、発泡成形品のコストを低減す
ることが可能になる。

しかも、上記の操作は、例えば従来の装置におけるコア
型およびキャビティ型の外壁に真空吸引手段を接続した
だけのものを用いて実施でき、キャビティ部における区
画部分を区分するための特別な装置や加工が不要であ
る。このため、装置構造が単純化したものとなり、安価
に構成することが可能になる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本実施例に係る異種原料による同時成形装置は、第１図
に示すように、コア型１とキャビティ型２とを有してお
り、これらコア型１とキャビティ型２とが当接すること
でキャビティ部３が形成されるようになっている。

上記のコア型１およびキャビティ型２は、内部が中空に
形成されており、この中空内には、図示しない蒸気配管
や冷却水配管が配設されている。また、コア型１および
キャビティ型２には、外壁に真空配管４・４を介して真
空ポンプ１０が設けられる一方、キャビティ部３側の内
壁１ａ・２ａに図示しない蒸気孔が多数形成されてい
る。これにより、キャビティ部３は、蒸気の真空ポンプ
１０により真空配管４・４および蒸気孔を通じて減圧さ
れるようになっている。尚、真空吸引手段は、上記の真
空配管４・４および真空ポンプ１０で構成されている。

キャビティ型２の内壁２ａには、ポリスチレン等の発泡
性熱可塑性樹脂粒子からなる原料をキャビティ部３に導
出する充填孔１１ａ・１２ａ・１３ａが設けられてい
る。尚、上記の発泡性熱可塑性樹脂粒子は、ポリスチレ
ンに限定されることはなく、例えばポリエチレンやポリ
プロピレン、その他の発泡成形に使用されている各種の
熱可塑性樹脂粒子であれば良い。

上記の充填孔１１ａ・１２ａ・１３ａは、キャビティ型
２の中央部と、発泡成形品の例えば低発泡倍率や耐薬品
性を有する特定部分となる区画部分に対応する図中上部
および下部の側周部３ａ・３ａとに配設されており、キ
ャビティ型２の中空内から外壁を貫通して設けられてい
る。これらの充填孔１１ａ・１２ａ・１３ａには、所定
圧力を有した空気を充填孔１１ａ・１２ａ・１３ａに導
入する空気導出部１４・１５・１６と、原料を充填孔１
１ａ・１２ａ・１３ａに導入する発泡粒導出部１７・１
８・１９とが形成されると共に、キャビティ部３方向に
前進および後退が可能なピストン２６・２７・２８を内
蔵したフィーダー１１・１２・１３が設けられている。
そして、充填孔１１ａ・１２ａ・１３ａは、上記のピス
トン２６・２７・２８の前進により閉栓され、後退によ
り開栓されるようになっている。

また、上記の発泡粒導出部１７・１８・１９には、送粒
ホース２０・２１・２２が設けられている。これらの送
粒ホース２０・２１・２２の内、上部および下部の充填
孔１１ａ・１３ａに発泡粒導出部１７・１９を介して設
けられた送粒ホース２０・２２は、分岐ノズル２３の一
方および他方にそれぞれ接続されており、この分岐ノズ
ル２３は、開閉自在なシャッター弁２４を介して、例え
ば３０倍の発泡倍率を有する発泡性熱可塑性樹脂粒子で
ある原料が充填された第１ホッパー２５に接続されてい
る。

一方、中央部の充填孔１２ａに形成された発泡粒導出部
１８は、送粒ホース２１、ノズル３１、およびシャッタ
ー弁２９を介して、第１ホッパー２５に並設された第２
ホッパー３０に接続されている。そして、この第２ホッ
パー３０には、例えば５５倍の発泡倍率を有する発泡性
熱可塑性樹脂粒子である原料が充填されている。

上記の構成において、第３図に示すように、上面部３１
ａおよび下面部３１ｃを低発泡倍率とし、側面部３１ｂ
を高発泡倍率とした例えば電機製品等の端部に嵌合して
輸送保管時の保護用に使用する発泡成形品である緩衝包
装材３１を成形する場合の手順を以下に示す。

先ず、第１図に示すように、真空ポンプ１０を作動して
キャビティ部３を減圧する。次いで、ピストン２６・２
７・２８を後退して充填孔１１ａ・１２ａ・１３ａを開
口する。この後、キャビティ部３における側周部３ａ・
３ａに対応した充填孔１１ａ・１３ａに接続された第１
ホッパー２５のシャッター弁２４を開栓すると共に、上
記の充填孔１１ａ・１３ａ以外の充填孔１２ａに形成さ
れた空気導出部１５から、１〜６Kg／mm²程度に加圧さ
れた空気をキャビティ部３に送出する。これにより、３
０倍の発泡倍率を有する原料は、キャビティ部３の減圧
で生じた真空吸引力により吸引されて、側周部３ａ・３
ａに充填されることになる。この際、上記の原料は、充
填孔１２ａからキャビティ部３に送入された空気により
側周部３ａ・３ａよりも内側に入り込むことがない。

側周部３ａ・３ａへの充填が完了すると、第２ホッパー
３０のシャッター弁２９を開栓する。そして、第２図に
示すように、空気導出部１５から送り込まれた空気の送
風吸引力とキャビティ部３の減圧による真空吸引力とで
第２ホッパー３０に貯蔵された５５倍の発泡倍率を有す
る他種類の原料をキャビティ部３に充填する。

この後、上記の充填孔１２ａに加えて、空気導出部１４
・１６から充填孔１１ａ・１３ａに加圧された空気を送
り込む。そして、真空ポンプ１０を停止して、充填孔１
１ａ・１２ａ・１３ａおよび送粒ホース２０・２１・２
２に残留していた各原料を第１ホッパー２５および第２
ホッパー３０に吹き戻し、ピストン２６・２７・２８を
前進させて充填孔１１ａ・１２ａ・１３ａを閉栓する。

次いで、コア型１内およびキャビティ型２内に、所定圧
力を有する蒸気で一方加熱を行った後、本加熱を行って
加熱膨張させて融着する。さらに、冷却水による強制冷
却を行った後放冷を行い、キャビティ部３から取り出す
ことで、第３図に示す発泡成形品を得ることができる。

このような方法で形成された発泡成形品は、互いに異な
る発泡倍率を有する原料間での混合が極めて少ないもの
となっている。即ち、第１図に示すように、側周部３ａ
・３ａに充填された原料は、キャビティ部３の減圧と充
填孔１２ａからキャビティ部３に吹き込まれた空気と
で、側周部３ａ・３ａ方向に押し付けられることにな
る。これにより、上記の原料は、他種類の原料に当接す
る界面付近で浮遊することがない。

従って、この方法で発泡成形品を形成した場合には、原
料を発泡成形品の必要とする部分にのみ正確に分割充填
することが可能になり、高コスト化を招来する低発泡倍
率の原料を過剰に充填する必要がないため、発泡成形品
のコストを低減することが可能になる。

また、キャビティ部３の減圧は、コア型１とキャビティ
型２とに真空配管４・４を介して真空ポンプ１０を設
け、この真空ポンプ１０を作動させて蒸気孔より吸引す
ることで行えるようになっている。従って、本実施例に
係る方法による装置は、既存の装置を僅かに変更するだ
けで良く、例えば区分けするための駆動装置や特殊な加
工が不必要となり、構造が単純化することで装置自体を
非常に安価に構成することが可能になっている。

尚、本実施例においては、２種類の原料を充填する装置
となっているが、これに限定されることはなく、３種類
以上の原料を充填可能な装置としても良い。

〔発明の効果〕

本発明に係る異種原料による同時成形方法は、以上のよ
うに、それぞれ内部が中空状のコア型とキャビティ型と
を相互に当接させて成形されるキャビティ部に発泡性熱
可塑性樹脂粒子からなる原料を充填し、コア型とキャビ
ティ型とにおける上記キャビティ部を囲う内壁に形成さ
れている多数の蒸気孔を通してキャビティ部内に蒸気等
の加熱媒体を送ることにより、キャビティ部内の原料を
加熱膨張させて発泡成形品を形成する方法において、コ
ア型とキャビティ型との各中空部を減圧するようにこれ
ら両型の外壁に接続された真空吸引手段を作動すること
により上記蒸気孔を通してキャビティ部内を減圧し、こ
の状態で、キャビティ部における発泡成形品の特定部分
に対応する区画部分への原料の供給と上記区画部分以外
の部分への空気の送入とを行って上記区画部分に原料を
充填し、この後、キャビティ部の減圧を維持した状態
で、上記原料とは異なる種類の原料をキャビティ部にお
ける上記区画部分以外の部分に充填して発泡成形品を形
成する構成である。

これにより、キャビティ部における区画部分への原料の
充填が確実に行われると共に、この区画部分に充填され
た原料は真空吸引力により吸引されるため、界面付近に
おける原料の浮遊が防止される。このため、その後に充
填される異種原料との混合が防止され、これにより、確
実な分割充填が可能になる。この結果、高コスト化を招
来する原料を過剰に充填する必要がなくなり、発泡成形
品のコストを低減することが可能になる。

しかも、上記のように異種原料の確実な分割充填を可能
にするための装置構成を単純化した構造とし得るため、
装置を安価に構成することが可能になるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を示すもので
ある。 第１図は、低発泡倍率の発泡性熱可塑性樹脂粒子である
原料を充填した状態を示す成形装置の断面構造図であ
る。 第２図は、高発泡倍率の発泡性熱可塑性樹脂粒子である
原料を充填した状態を示す成形装置の断面構造図であ
る。 第３図は、成形された発泡成形品の斜視図である。 １はコア型、２はキャビティ型、１ａ・２ａは内壁、３
はキャビティ部、３ａは側周部（区画部分）、４は真空
配管（真空吸引手段）、１０は真空ポンプ（真空吸引手
段）、１１・１２・１３はフィーダーである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ内部が中空状のコア型とキャビテ
   ィ型とを相互に当接させて形成されるキャビティ部に発
   泡性熱可塑性樹脂粒子からなる原料を充填し、コア型と
   キャビティ型とにおける上記キャビティ部を囲う内壁に
   形成されている多数の蒸気孔を通してキャビティ部内に
   蒸気等の加熱媒体を送ることにより、キャビティ部内の
   原料を加熱膨張させて発泡成形品を形成する方法におい
   て、 コア型とキャビティ型との各中空部を減圧するようにこ
   れら両型の外壁に接続された真空吸引手段を作動するこ
   とにより上記蒸気孔を通してキャビティ部内を減圧し、
   この状態で、キャビティ部における発泡成形品の特定部
   分に対応する区画部分への原料の供給と上記区画部分以
   外の部分への空気の送入とを行って上記区画部分に原料
   を充填し、この後、キャビティ部の減圧を維持した状態
   で、上記原料とは異なる種類の原料をキャビティ部にお
   ける上記区画部分以外の部分に充填して発泡成形品を形
   成することを特徴とする異種原料による同時成形方法。