JPH0948037A - ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いた型内成型体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】 加熱媒体を雄型チャンバー４又は雌型チ
ャンバー５のいずれか一方に供給して他方の金型チャン
バーから排出する一方加熱、及び／又はその逆一方加熱
の際に、排出側の型と連結して配置された減圧ポンプ１
６で加熱媒体を排出側の型から吸引し、且つ上記排出側
の型と減圧ポンプ１６の間の加熱媒体の排出行路である
加熱媒体排出用導管１０に配置させたコンデンサー１５
によって、排出中の加熱媒体の容積を低下させることを
伴わせることによって、排出側の型から加熱媒体を強制
的に排出させる。 【効果】 表面部も内部も融着性が良好であってしかも
均一な密度の成型体を製造することができると共に、成
型時間を短縮できる。また加熱媒体の温度を低くできる
ので成型体の冷却にも長時間を要せず冷却時間を短縮で
きる。結局、成型サイクルを著しく短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリオレフィン系樹
脂発泡粒子を用いた型内成型体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】雄型と雌型とを閉鎖して形成されるキャ
ビティにポリオレフィン系樹脂発泡粒子を充填し、加熱
媒体を用いて加熱成型する型内成型体の製造方法におい
て、上記加熱媒体を上記雄型又は雌型のいずれか一方の
型の内部に供給して他方の型の内部から排出する一方加
熱、及びその逆一方加熱の方法は知られている。

【０００３】上記の一方加熱とは、雄型又は雌型のいず
れか一方の型の内部（以下、チャンバーという）に加熱
媒体を供給することによりキャビティを加熱し、次いで
加熱媒体を雌型又は雄型（他方の型）のチャンバーから
排出させることをいい、この一方加熱に対して、該一方
加熱の場合とは加熱媒体が供給される方の金型も、加熱
媒体が排出される方の金型も共に逆になる場合を、上記
一方加熱に対してその逆一方加熱という。

【０００４】即ち例えば、雄型に加熱媒体を供給するこ
とにより、雄型チャンバー及びキャビティ並びに雌型チ
ャンバーに加熱媒体が順次供給され金型を加熱し、次い
で加熱媒体を雌型から排出させる場合を仮りに一方加熱
というものとすると、上記の場合と逆の、雌型に加熱媒
体を供給することにより、雌型チャンバー及びキャビテ
ィ並びに雄型チャンバーに加熱媒体が順次供給され金型
を加熱し、次いで加熱媒体を雄型から排出させる場合が
逆一方加熱に相当する。勿論、上記どちらの場合が一方
加熱（その逆は、その逆一方加熱）であってもよい。

【０００５】また、上記発泡粒子を加熱成型する為の一
方加熱に先立って、一般的に発泡粒子の加熱成型におい
ては、キャビティー内に充填された発泡粒子間の空気を
排出する為に、加熱媒体を発泡粒子が融着しない程度に
雄型チャンバー及び／又は雌型チャンバーに供給する排
気操作を行なう。

【０００６】そして、成型サイクルの短縮化を図る為
に、ポリスチレン系樹脂発泡粒子の金型加熱成型におい
ては、上記排気操作に真空排気を併用する方法が公知で
ある（特開昭６３−２７６５３０号）。この、排気操作
に真空排気を併用することによって、成型品の密度分布
を小さくすることができ、また冷却時間を短縮すること
ができそのため成型サイクルの短縮が可能となるもので
ある。

【０００７】更に、ポリスチレン系樹脂発泡粒子等の金
型加熱成型においては、排気操作と真空排気との併用を
順次繰り返す方法が知られている（特開昭６２−２６７
１２９号）。この方法を採用すれば、冷却時間を短縮す
ることができ従って成型サイクルの短縮が可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各方法は、ポリスチレン系樹脂発泡粒子の金型加熱成型
においては比較的低温の加熱媒体による短時間の成型が
可能であるために顕著な効果が得られたが、ポリオレフ
ィン系樹脂発泡粒子を金型加熱成型する場合に上記方法
を適用しても、成型サイクルにおける排気操作の時間的
割合が小さくポリスチレン系樹脂発泡粒子の成型に比べ
て高温の加熱媒体で長い時間の加熱が必要な為、前記の
如き顕著な効果は期待できない。

【０００９】即ち、ポリスチレン系樹脂発泡粒子とポリ
オレフィン系樹脂発泡粒子とでは、軟化点、結晶構造等
が相違しており、そのため成型温度が相違し、従ってポ
リオレフィン系樹脂発泡粒子を金型加熱成型する際に
は、排気操作に真空排気を併用しても成型サイクルを顕
著に短縮することができなかった。

【００１０】具体的には、ポリスチレン系樹脂発泡粒子
を用いて金型加熱成型する際の成型温度は通常、１００
℃前後であるが、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用い
て金型加熱成型する際の成型温度は通常、１０５〜１６
０℃である。このようにポリスチレン系樹脂発泡粒子と
ポリオレフィン系樹脂発泡粒子とでは成型温度が相違し
ているため、発泡粒子を融着させるのに必要な熱量が異
なる。そこで、ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いた場
合に、排気操作に真空排気を併用することで、もとも
と、発泡粒子を融着させるのに必要な時間は短い為、排
気操作時間を短縮すれば成型サイクルを短縮でき、更に
排気操作がキャビティ内のスチレン系樹脂発泡粒子を成
型するのには充分な、金型や発泡粒子の予備加熱になる
ための成型サイクルを短縮することができたとしても、
ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いた場合には上記の
場合ほど時間を短縮することはできなかった。

【００１１】また、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を金
型加熱成型する際、ポリスチレン系樹脂発泡粒子に比べ
て融解熱量や二次発泡性の違いにより融着性が悪いた
め、複雑な形状や厚物の成型体を金型加熱成型する場
合、成型体の内部と表面部との融着性、密度が均一にな
らないという問題があった。

【００１２】そこで、融着性が悪い点を補おうとして成
型温度を上げると、表面部が先に融着し、そのため加熱
媒体が表面部を通過し難くなって内部に熱が伝わらず、
その結果内部は融着不充分なものとなり、またそれを更
に内部まで充分に融着させたものとするには、上記融着
した表面部の抵抗に逆らって通過できるように高圧の加
熱媒体を供給しなければならない。

【００１３】もし、上記した如き高温、高圧の加熱媒体
を供給しない場合は、融着性が良好で密度の均一な成型
体を得ることは極めて困難で、たとえそのような成型体
が得られる場合があるにしても極めて長い成型時間を要
するという問題がある。加えて、成型温度を高くする
と、冷却に長い時間を要するので、いずれにしても成型
サイクルの顕著な短縮は望めず、成型体の表面が溶融し
てしまう問題も発生する。

【００１４】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
って、融着性が良好で且つ密度が均一な成型体を、短い
成型サイクルで製造することができるポリオレフィン系
樹脂発泡粒子を用いた型内成型体の成型方法を提供する
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）雄型と
雌型とを閉鎖して形成されるキャビティにポリオレフィ
ン系樹脂発泡粒子を充填し、加熱媒体を用いて加熱成型
する型内成型体の製造方法において、上記加熱媒体を上
記雄型又は雌型のいずれか一方の型の内部に供給して他
方の型の内部から排出する一方加熱の際に、排出側の型
の内部から加熱媒体を強制的に排出させることを特徴と
するポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いた型内成型体
の製造方法、（２）加熱媒体排出時に、排出側の型の内
部から減圧ポンプを用いて加熱媒体を吸引すると共に、
上記排出側の型と減圧ポンプとの間に設けたコンデンサ
ー内に加熱媒体を流入させて該コンデンサー内で熱交換
を行なうことによって加熱媒体を凝縮させて排出側の型
内とコンデンサー内に圧力差を生ぜしめ、それにより上
記排出側の型からコンデンサーに向けて排出させられる
加熱媒体の単位時間当たりの排出量を増加せしめるよう
にし、排出側の型の内部から加熱媒体を強制的に排出さ
せるようにした上記（１）記載のポリオレフィン系樹脂
発泡粒子を用いた型内成型体の製造方法を要旨とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を詳細
に説明する。図１は本発明が適用される金型加熱成型用
の金型及びその周辺部分を表す略図である。同図におい
て１は雄型、２は雌型、３はキャビティ、４は雄型チャ
ンバー、５は雌型チャンバー、６，７はそれぞれ加熱媒
体供給用導管、８，９，１０はそれぞれ加熱媒体排出用
導管、１１，１２，１３，１４はそれぞれ導管開閉機
構、１５はコンデンサー、１６は減圧ポンプである。

【００１７】本発明においては、雄型１と雌型２とを閉
鎖して形成されるキャビティ３にポリオレフィン系樹脂
発泡粒子を充填し、加熱媒体を用いて加熱成型して型内
成型体、即ち発泡粒子成型体を製造するに当たって、上
記加熱媒体を雄型チャンバー４又は雌型チャンバー５の
いずれか一方に供給して他方の金型チャンバー５又は４
から排出する一方加熱、更に必要に応じてその逆一方加
熱の際に、排出側の型の内部の加熱媒体を強制的に排出
させる。

【００１８】即ち、図１中、実線矢印で示すように、雄
型１に加熱媒体を供給することにより、雄型チャンバー
４及びキャビティ３並びに雌型チャンバー５に順次、加
熱媒体を供給して金型１及び２を加熱し、次いで加熱媒
体を雌型チャンバー５から排出させる際には、加熱媒体
を強制的に排出させるものであり、また必要に応じて上
記と逆に、図１中、点線矢印で示すように、雌型２に加
熱媒体を供給することにより、雌型チャンバー５及びキ
ャビティ３並びに雄型チャンバー４に順次、加熱媒体を
供給して金型２及び１を加熱し、次いで加熱媒体を雄型
チャンバー４から排出させる際には、加熱媒体を強制的
に排出させるものである。尚、本発明において、一方加
熱又は逆一方加熱の際に加熱媒体を強制的に排出させる
操作を、型内成型体を得る一工程当たり複数回繰り返し
ても構わない。

【００１９】加熱媒体を強制的に排出させる手段として
は、加熱媒体を、排出側の型の外側の、加熱媒体の排出
行路途上である加熱媒体排出用導管１０（又は、８及び
９）において、排出中の該加熱媒体の容積を低下させる
ことを伴って強制的に排出させることが好ましく、例え
ば図１に示すように、加熱媒体排出側の金型と減圧ポン
プ１６との間の排出用導管１０（又は、８及び９）の途
上にコンデンサー１５（熱交換器）を配置して配管して
おき、加熱媒体（通常はスチーム）排出時には、内部を
低温の状態にしたコンデンサー１５内部に減圧ポンプ１
６を用いて加熱媒体を引き入れるようにする。コンデン
サー１５としては、特に図示しないが、例えば気体等の
通過できる出入口を有する所定容積の容器に、冷媒を内
封して循環せしめたパイプを内包乃至は螺旋状等に外接
等せしめた如き態様からなるもの、容器内でシャワー状
に冷却水を噴出し、直接的にスチーム等の加熱媒体を凝
縮せしめる如き態様からなるもの等である。上記冷媒と
しては従来公知のものが使用できる。

【００２０】上記のようにすると、加熱媒体はコンデン
サー１５内部で熱交換されてその熱を奪われ冷却されて
気体から液体（加熱媒体がスチームである場合には水）
にその態を急激に変化させ、それに伴いその容積を急激
に減少させる。すると、加熱媒体を排出側金型の加熱媒
体排出口からコンデンサー１５内に引き入れようとする
力が増し、比較的小型の減圧ポンプであっても加熱媒体
は強制的に金型の加熱媒体排出口から排出されるように
なり、加熱媒体の排出側金型チャンバーからの単位時間
当たりの排出量は多くなるのである。

【００２１】本発明において、排出側金型チャンバーか
ら加熱媒体を強制的に排出させることにより、加熱媒体
の排出側金型チャンバーからの単位時間当たりの排出量
が多くなれば、排出側金型チャンバーの内部圧力は減少
し、キャビティ３と排出側金型チャンバーとの間に〔キ
ャビティ圧力〕＞〔排出側金型チャンバー圧力〕である
圧力差が生ずる。すると、加熱媒体をキャビティ３から
排出側金型チャンバー内に引き入れようとする力が増
し、加熱媒体は強制的にキャビティ３から排出側金型チ
ャンバーに流入させられるようになり、加熱媒体のキャ
ビティ３から排出側金型チャンバーへの単位時間当たり
の排出量は多くなる。

【００２２】加熱媒体のキャビティ３から排出側金型チ
ャンバーへの単位時間当たりの排出量は多くなれば、キ
ャビティ３の内部圧力は減少し、加熱媒体供給側金型チ
ャンバーとキャビティ３との間に〔供給側金型チャンバ
ー圧力〕≫〔キャビティ圧力〕である圧力差が生ずる。
すると、加熱媒体を供給側金型チャンバーからキャビテ
ィ３内に引き入れようとする力が増し、加熱媒体は強制
的に供給側金型チャンバーからキャビティ３に流入させ
られるようになり、加熱媒体の供給側金型チャンバーか
らキャビティ３への単位時間当たりの流入量は多くな
る。

【００２３】このようにして、加熱媒体の金型内での単
位時間当たりの移動量が多くなり、従って、キャビティ
３における加熱媒体の単位時間当たりの移動量が多くな
る。即ち、キャビティ３を通過する加熱媒体の単位時間
当たりの量は多くなるのである。

【００２４】ここにおいて、金型内における加熱媒体の
単位時間当たりの移動量が多くなるということは、雄型
チャンバー４、雌型チャンバー５、キャビティ３の内容
積が一定の場合は、その中を通過する加熱媒体の移動速
度が速くなるということである。従って、雄型チャンバ
ー４、雌型チャンバー５、キャビティ３の内容積が一定
の場合は、キャビティ３の中を通過する加熱媒体の移動
速度も速くなる。

【００２５】本発明において、排出側金型チャンバーか
ら加熱媒体を強制的に排出させることによって、上述の
通り加熱媒体の移動速度が増大され、その為に、加熱媒
体はキャビティ３内の発泡粒子間や発泡粒子内部を瞬時
に通り抜ける為、加熱媒体の熱がキャビティ３導入時発
泡粒子成型体の表面に相当する部分で大部分奪われてし
まうということがなくなり、キャビティ３内の温度分布
（発泡粒子成型体の加熱温度分布）を均一な状態に近づ
けることができる。そして、キャビティ３内の温度分布
を均一にできれば、融着性が悪い点を補おうとして成型
温度を必要以上に上げなくともすむ為、供給時の加熱媒
体の温度を低くすることができ、そうすると発泡粒子成
型体表面部（キャビティの金型内面に接した部分近傍）
のみが先に融着してしまうということがなく従って加熱
媒体が発泡粒子間を通過する際の抵抗も小さくなるので
加熱媒体の圧力を高くしなくとも、また成型時間を長く
しなくとも、内部まで充分に均一に融着した型内成型体
が得られる。

【００２６】そして上記のようにして成型を行なった場
合、成型温度が従来に比べて高くないので、冷却時間が
短縮できる。結局、成型時間、冷却時間共に短縮できる
ので、成型サイクルを飛躍的に短縮することができるの
である。

【００２７】具体的には、型内成型体の厚みによって多
少異なるが、一般的に、架橋低密度ポリエチレン発泡粒
子から型内成型体を製造する場合、従来は、１．２ｋｇ
／ｃｍ² （Ｇ）以上のスチーム圧力で１０秒以上の成型
時間を要していたものが、本発明の方法では、０．３〜
１．０ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ）のスチーム圧力で１０秒未満
の成型時間ですむようになる。また同様に、無架橋ポリ
プロピレン系樹脂発泡粒子から型内発泡成型体を製造す
る場合、従来は、４．０ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ）以上のスチ
ーム圧力で１２秒以上かかっていたのに対し、本発明の
方法を採用すれば、３．０〜４．０ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ）
のスチーム圧力で１２秒未満の成型時間ですむ。更に、
無架橋直鎖状低密度ポリエチレン発泡粒子を用いて型内
発泡成型体を製造する場合、従来は０．８ｋｇ／ｃｍ²
（Ｇ）以上のスチーム圧力で１５秒以上を要したが、本
発明によれば０．３〜０．８ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ）のスチ
ーム圧力で１５秒未満で充分に成型可能となる。

【００２８】本発明においては、加熱媒体を上記雄型１
又は雌型２のいずれか一方の型の内部に供給して他方の
型の内部から排出する際における加熱媒体供給側の金型
チャンバー内の圧力増加速度が小さくなるように加熱媒
体を排出させるのが好ましい。

【００２９】金型内、特にキャビティ３における加熱媒
体（通常はスチーム）の単位時間当たりの移動量が大き
いということは、圧力増加速度が小さいということであ
る。つまり、発泡粒子をキャビティ３に充填し、加熱媒
体を供給して該発泡粒子を融着させて、最終的に型内成
型体とする、その過程において、発泡粒子間が融着して
いくにつれて、加熱媒体の通過を妨げ、その結果、加熱
媒体供給側の金型チャンバー内の圧力が上昇する。よっ
て、型内成型過程において加熱媒体供給側の金型チャン
バー内の圧力上昇が必ず起こることが理解される。そこ
で、加熱媒体排出側の金型チャンバーから加熱媒体を強
制的に排出すると、前述の通り、加熱媒体のキャビティ
内の移動速度が速くなり、次々と加熱媒体供給側の金型
チャンバーからキャビティへ加熱媒体が流れるため、該
供給側金型チャンバー内の圧力の増加速度が小さくなる
ということである。

【００３０】本発明において、具体的には上記加熱媒体
供給側の金型チャンバー内の圧力増加速度は、型内成型
体の形状に応じて適宜調整される。尚、圧力増加速度が
速すぎると、型内成型体の中心部の融着が悪くなり良好
なものが得られず、また圧力増加速度が遅すぎると加熱
効率が悪くなるが、遅くしすぎること自体、加熱媒体の
強制排出能力の限界もあり、難しいことである。

【００３１】尚、本発明でいう、加熱媒体供給側の型の
内部（すなわち加熱媒体供給側の金型チャンバー内）の
圧力は、該チャンバー内又は金型チャンバーに加熱媒体
を導入する為の導管（チャンバー内部に極力近い位置）
に設ける圧力センサーにより容易に測定することがで
き、その圧力の経時変化から、圧力増加平均速度を求め
ることができる。

【００３２】本発明において、加熱媒体を強制的に排出
する方法としてコンデンサーを使用する例を示したが、
基本的には、排出側の金型チャンバーより加熱媒体を強
制的に排出させればよく、コンデンサーを使用せずに、
大能力の減圧ポンプを使用することも可能である。

【００３３】ここにおいて、減圧ポンプの能力にはある
程度限界があり、また大能力の減圧ポンプは大型となっ
て設備費を増加させる割りには必ずしもそれに比例した
充分な排気能力は期待できず従って大能力の減圧ポンプ
を用いることは得策ではない。本発明においては、これ
と同様の理由で、本発明において減圧ポンプとコンデン
サーを併用した排気能力に不足があった場合も、不足部
分は減圧ポンプの大能力化によって補うのではなく、大
能力のコンデンサーを用いることで補うのが好ましい。

【００３４】本発明の好ましい例示として、上記したよ
うに、コンデンサー１５を用いて加熱媒体を凝縮させる
ようにすると、コンデンサー１５内部で加熱媒体の容積
が急激に減少するため、同じ減圧ポンプを用いてコンデ
ンサーを使用せずに減圧した場合と比較して、排出側金
型チャンバーから排出される加熱媒体の単位時間当たり
の排出量を飛躍的に増大させることができる。

【００３５】よって、減圧ポンプ１６とコンデンサー１
５とを併用すれば、減圧ポンプ１６により加熱媒体は排
出側金型チャンバーから連続的に吸引されて持続的に金
型より排出され続けるので、結局、上記した単位時間当
たり飛躍的に増大させられた量の加熱媒体を持続的に金
型外へ排出し続けることができる。減圧ポンプ１６とし
ては従来公知の如何なる仕様のものをも使用できる。

【００３６】このように、本発明においては、排出側の
型と連結される加熱媒体の排出行路途上において、排出
中の該加熱媒体の容積を低下させることを伴って、排出
側の型から加熱媒体を強制的に排出させると、単に大型
の減圧ポンプのみで強制排気する場合に比べて効率良く
キャビティ内における加熱媒体の移動速度を飛躍的に増
大させることが容易であり、強制排気を安定して行なう
ことができる。

【００３７】通常、加熱媒体の容積を急激に低下させ、
排出側金型チャンバーから強制的に加熱媒体を排出させ
るのに充分な能力を有するコンデンサーとは、６０リッ
トル／ｍｉｎ以上の加熱媒体を凝縮できる能力を有する
ものであることが好ましく、、更に好ましくは上記能力
が１２０リットル／ｍｉｎ以上である。

【００３８】尚、上述のコンデンサーの能力は、型内成
型体を成型するキャビティの内容積によるところが大き
く、金型キャビティ単位容積（１リットル）当たりの加
熱媒体凝縮能力が０．４（１／ｍｉｎ）以上であること
が好ましく、更に好ましくは上記能力が０．８（１／ｍ
ｉｎ）以上である。

【００３９】また、特にコンデンサーを使用しなくと
も、排出側の金型チャンバーからの加熱媒体排出能力
が、金型キャビティ単位容積（１リットル）当たりにし
て０．４（１／ｍｉｎ）以上となるように調整すること
が好ましく、更に好ましくは上記能力が０．８（１／ｍ
ｉｎ）以上となるように調整する。

【００４０】また、本発明で使用されるポリオレフィン
系樹脂発泡粒子の基材樹脂としては、低密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピ
レンブロック共重合体、ブテン−プロピレンランダム共
重合体、ブテン−プロピレンブロック共重合体、エチレ
ン−ブテン−プロピレンランダム共重合体等のポリオレ
フィン系樹脂又はこれらの混合物、更に、上記樹脂を主
成分とする他の樹脂との混合物、共重合体が挙げられ
る。また、上記樹脂は架橋、無架橋のいずれのものであ
ってもよい。

【００４１】

【実施例】次に、具体的実施例を挙げて本発明を更に詳
細に説明する。 実施例１、２、比較例１、２ ｍ．ｐ１０９℃、密度０．９３ｇ／ｃｍ³ の低密度ポリ
エチレン樹脂を基材樹脂とする発泡嵩倍率２６倍、発泡
粒子内圧１．９ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ）の架橋低密度ポリエ
チレン系樹脂発泡粒子を、キャビティ容積１６０リット
ルの金型内に充填し、表１に示す条件で金型加熱成型を
行ない、成型体厚み５０ｍｍの発泡粒子成型体を得た。
実施例１、２において、コンデンサーと減圧ポンプとを
用いた。尚、コンデンサーは加熱媒体凝縮能力を３００
リットル／ｍｉｎで作動させた。

【００４２】成型の際の加熱は、図１に基づいて説明す
れば、キャビティ３に発泡粒子１７を充填後、まず加熱
媒体としてスチームを雄型１側に供給しての雄型１から
雌型２に向けて流入させると共に雌型２から排気を行な
った（一方加熱）。排気は、実施例１、２では、減圧ポ
ンプ１６で雌型２からスチームを吸引して、雌型２と減
圧ポンプ１６の途中に配置したコンデンサー１５に流入
させ、ここでスチームを凝縮させて水に態変化させてド
レーン水としてコンデンサー１５から減圧ポンプ１６側
へ排出させた。また比較例１、２において排気は、実施
例１、２で用いた減圧ポンプ及びコンデンサーを使用せ
ず、排気の為の導管開閉機構１４を開くのみとした。ス
チーム圧力及び供給時間は表１に示す通りである。

【００４３】次いでスチームを雌型２に供給して雌型２
から雄型１に向けて流入させると共に雄型１から排気を
行なった（逆一方加熱）。排気は、実施例１、２では、
減圧ポンプ１６で雄型１からスチームを吸引して、雄型
１と減圧ポンプ１６の途中に配置したコンデンサー１５
に流入させ、ここでスチームを凝縮させて水に態変化さ
せてドレーン水としてコンデンサー１５から減圧ポンプ
１６側へ排出させた。また比較例１、２において排気
は、実施例１、２で用いた減圧ポンプ及びコンデンサー
を使用せず、排気の為の導管開閉機構１３を開くのみと
した。スチーム圧力及び供給時間は表１に示す通りであ
る。

【００４４】尚、成型の際の成型サイクル及び融着性に
関する評価を表１に併せて示した。融着性の測定方法及
び評価基準は以下の通りとした。厚さ１０ｍｍ×幅５０
ｍｍ×長さ１００ｍｍとなるように発泡粒子成型体を切
断して得た試験体を上記長さ方向に引っ張って破断させ
た。破断面を観察し、下記の評価基準に基づき評価し
た。 ○・・・破断面の材料破壊が６０％以上 △・・・破断面の材料破壊が４０％以上、６０％未満 ×・・・破断面の材料破壊が４０％未満

【００４５】

【表１】

【００４６】比較例１は従来の製造方法によるものであ
り、発泡粒子成型体の中心温度が７０℃前後となるまで
充分に冷却を行なわなければ、得られる成型体は寸法精
度が悪いものであった。これに対し、実施例１、２のも
のは、８０℃前後までの冷却でも寸法精度が悪くならな
かった。この点については実施例３に示す。尚、冷却時
間の評価は、比較例１と実施例１、２とを対比させるた
めに、実施例１、２においては必要以上ではあるが成型
体中心温度が７０℃となるまでに要する時間を測定して
比較例１と対比した。

【００４７】また、成型サイクルについては、繰り返し
て発泡粒子成型体を製造する際に必要な最短サイクル時
間を採用した。具体的には、実施例１、２及び比較例２
については、予備加熱なし、加熱条件を表１の通りと
し、冷却時間を発泡粒子成型体の中心温度が８０℃とな
るまでの時間を最短サイクル時間として採用した。比較
例１については、予備加熱あり、加熱条件を表１の通り
とし、冷却時間を発泡粒子成型体の中心温度が７０℃と
なるまでの時間を最短サイクル時間として採用した。

【００４８】表１から判るように、本発明の製造方法に
よれば、従来の場合と比較して融着性に悪影響を与える
ことなく成型サイクルを著しく短縮できる。また冷却時
にも本発明方法に使用した排気方法を適用すれば更に成
型サイクルを短縮できることが判る。

【００４９】実施例３、比較例３ 発泡粒子内圧を１．４ｋｇ／ｃｍ² （Ｇ）とした以外は
実施例１と同様の発泡粒子をキャビティ容積１９２リッ
トルの金型内に充填し、表２に示す条件で金型加熱成型
を行ない、成型体厚み６０ｍｍの発泡粒子成型体を得
た。尚、コンデンサーは加熱媒体凝縮能力を３００リッ
トル／ｍｉｎで作動させた。成型の際の加熱は、図１に
基づいて説明すれば、実施例３は実施例１と同様の一方
加熱を、比較例３は比較例１と同様の一方加熱を行な
い、その後、逆一方加熱を行なわず、雄型及び雌型の排
気の為の導管開閉機構１３及び１４を閉じた状態でスチ
ームを雄型チャンバー４及び雌型チャンバー５へ供給す
る加熱方法（両面加熱）を行なった。スチーム圧力及び
供給時間は表２に示す通りである。尚、成型の際の成型
サイクル及び融着性に関する評価を表２に併せて示し
た。融着性の測定方法及び評価基準は実施例１、２、比
較例１、２と同様の方法及び評価基準で行なった。

【００５０】

【表２】

【００５１】表２より、本発明の方法によれば、従来難
しいとされていた一方加熱及び両面加熱という加熱条件
での加熱成型や、発泡粒子内圧の低い発泡粒子の加熱成
型を、融着性に悪影響を与えることなく容易に実現でき
る。また、上記の加熱方法により、加熱条件におけるス
チーム供給時間（加熱時間）も短縮でき、更に、成型サ
イクルも短縮できることが判る。また、本発明の製造方
法を採用することにより、発泡粒子成型体の中心温度が
８０℃の状態で金型から該成型体を取り出しても寸法精
度等のバラツキが発生することはないため、（ａ）冷却
時間短縮、（ｂ）必要以上に金型を冷却しなくともよい
ことによる発泡粒子金型充填前の金型予備加熱工程の省
略、等が可能であるため、成型サイクルの更なる短縮が
可能となることが判る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のポリオレ
フィン系樹脂発泡粒子を用いた型内成型体の製造方法
は、雄型と雌型とを閉鎖して形成されるキャビティにポ
リオレフィン系樹脂発泡粒子を充填し、加熱媒体を用い
て加熱成型する型内成型体の製造方法において、上記加
熱媒体を上記雄型又は雌型のいずれか一方の型の内部に
供給して他方の型の内部から排出する一方加熱の際に、
排出側の型の内部から加熱媒体を強制的に排出させるも
のであるので、金型キャビティにおける加熱媒体の単位
時間当たりの移動量を飛躍的に増大させることができ、
それによりキャビティの発泡粒子間を通る加熱媒体の通
過速度を速くすることができる。

【００５３】而して本発明方法によれば、成型体表面部
と内部との温度差を小さくして均一な加熱を実現するこ
とができ、そのため融着性が良好で密度の均一な型内成
型体を得ることを可能にするという効果を奏する。また
そのため、厚物成型を可能にしたり、或いは厚み、大き
さ、形状が異なる多数個、多品種の成型を一つの金型で
一度に成型することを可能とするという効果を奏する。

【００５４】また、キャビティにおいて型内成型体は先
に表面部が融着してしまうため抵抗になり成型加熱媒体
圧力を高くし、成型温度を高くしなければならなかった
のに対し、加熱媒体を通過させる際に該表面部による抵
抗が小さく、従って加熱媒体圧力も低圧で済み成型温度
を低くすることができ、従って成型体及び金型の加熱時
間が少なくて済み、上記成型そのものの時間を短縮でき
ることと併せて成型温度が低いので冷却時間を短くする
ことができ、結局、成型サイクルを著しく短縮できると
いう効果を奏する。

【００５５】また、理由は定かではないが、従来と比較
してより低い発泡粒子内圧での成型や、成型後、従来と
比較してより高い温度での金型からの取り出しを行なっ
ても良好な型内成型体が得られる。

【００５６】また上記の如く低温成型が可能となり、し
かも成型サイクルを短縮できるため、エネルギーコスト
を著しく削減できるという効果を奏する。

【００５７】また、本発明において、加熱媒体排出時
に、排出側の型から減圧ポンプを用いて加熱媒体を吸引
すると共に、上記排出側の型と減圧ポンプとの間に設け
たコンデンサー内に加熱媒体を流入させて該コンデンサ
ー内で熱交換を行なうことによって加熱媒体の容積を減
少させて、それにより上記排出側の型からコンデンサー
に向けて排出させられる加熱媒体の単位時間当たりの排
出量を増加せしめるようにし、排出側の型から加熱媒体
を強制的に排出させるようにすれば、本発明方法を効率
的に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される金型加熱成型用の金型及び
その周辺部分の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 雄型 ２ 雌型 ３ キャビティ ４ 雄型チャンバー ５ 雌型チャンバー ６，７ 加熱媒体供給用導管 ８，９，１０ 加熱媒体排出用導管 １５ コンデンサー １６ 減圧ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手塚 久男 栃木県下都賀郡壬生町安塚857−11 (72)発明者 臼井 宏 栃木県鹿沼市茂呂2211−17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雄型と雌型とを閉鎖して形成されるキャ
   ビティにポリオレフィン系樹脂発泡粒子を充填し、加熱
   媒体を用いて加熱成型する型内成型体の製造方法におい
   て、上記加熱媒体を上記雄型又は雌型のいずれか一方の
   型の内部に供給して他方の型の内部から排出する一方加
   熱の際に、排出側の型の内部から加熱媒体を強制的に排
   出させることを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡粒
   子を用いた型内成型体の製造方法。
2. 【請求項２】 加熱媒体排出時に、排出側の型の内部か
   ら減圧ポンプを用いて加熱媒体を吸引すると共に、上記
   排出側の型と減圧ポンプとの間に設けたコンデンサー内
   に加熱媒体を流入させて該コンデンサー内で熱交換を行
   なうことによって加熱媒体を凝縮させて排出側の型内と
   コンデンサー内に圧力差を生ぜしめ、それにより上記排
   出側の型からコンデンサーに向けて排出させられる加熱
   媒体の単位時間当たりの排出量を増加せしめるように
   し、排出側の型の内部から加熱媒体を強制的に排出させ
   るようにした請求項１記載のポリオレフィン系樹脂発泡
   粒子を用いた型内成型体の製造方法。