JPS5855896B2 - 異種原料による同時成形方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は異種原料による同時成形方法および装置に関
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、発泡成形品において部分的に例えば補強を要した
り或は部分的に耐薬品性を必要とするような場合には２
種類以上の発泡性熱可塑性樹脂粒子による原料を用いて
発泡成形品を別々に成形し、嵌合或は接着等の手段によ
り１個の発泡成形品になるよう製造していたものである
が、接着等が外れた９、して一体性に劣る点および製造
上の工数が多くかかつて非能率的である等種々の問題点
かあシ、コストダウンの意味からも業界からは強く改良
の要望がなされている現状であった。

そこで、この発明にあっては、上記の欠点および不便を
解消できるようにしたものであって、その成形方法とし
ては、成形型の型窩内へ発泡性熱可塑性樹脂粒子による
原料を充填し、該原料を蒸気等の加熱媒体により加熱膨
張させて発泡成形品を得る方法において、型窩のうち異
種原料にて成形しようとする所定域を発泡成形品の肉厚
途中１での部分と該部分の一部から肉厚全体に及ぶ組成
部分となし、該所定域を予め仕切っておき、この仕切ら
れた所定域以外の型窩内に原料を充填し、該原料を加熱
膨張させ融着が完了する迄の間に上記所定域の仕切りを
除去してそこにできる型窩に上記原料とは異種になる原
料を充填して加熱膨張させ、全体を一体に融着すること
を特徴とする特のである。

次いで、この発明の成形方法の実施態様についてその実
施に使用する発明装置と共に図を参照しながら以下に例
示する。

１はキャビティ型の全体、１１はキャビティ型１の外枠
となるボックスフレーム、１２はキャピテイ型１のイン
ナー型になるキャビティ部であり、上記ボックスフレー
ム１１とキャビティ部１２とはボルト１３により取着さ
れている。

２はコアー型の全体、２１はコアー型２の外枠となるボ
ックスフレーム、２２はコアー型２のインナー型になる
コア一部であり、上記ボックスフレーム２１とコア一部
２２とはボルト２３によって取着されている。

そして上記キャビティ型１とコアー型２とは互に合致さ
れるよう型閉めが行なわれるとき両型１，２間に空洞部
としての型窩３を形成し、該型窩３内に原料を充填でき
るようになっている。

４は上記キャビティ型１のボックスフレーム１１に装備
させた充填器、５は上記充填器４とは異種になる原料を
充填できるようにした充填器であり、充填器４と同様キ
ャビティ型１のボックスフレーム１１に装備させている
。

しかして上記した型窩３において、異種原料にて成形し
ようとする所定域のうち発泡成形品の肉厚途中１での部
分を別な金型による成形型６をもって仕切れるようにし
、所定域のうち上記肉厚途中から肉厚全体に及ぶ紙載部
分を充填器５のプランジャー５１にて仕切れるよう設け
ている。

上記別な成形型６は型窩３内への進出時にも型窩厚の途
中１でとし、フランジ６１を介してエアーシリンターロ
ッド６２がコアー型側のボックスフレーム２１の背後に
取付けられ、エアーシリンダー６３等による進退作動の
できる機構にて前進釦よび後退が行なえるようにし、型
窩３内を厚み途中１で仕切ることができる。

即ち、エアーシリンダーロッド６２を前進させた時は、
仕切用の別な成形型６の先端が型窩３の厚み途中に進出
するようにし、型窩３内を肉厚途中１で仕切り、エアー
シリンダーロッド６２を後退させたときはコア一部２２
の成形品面２４と同−或はそれより外方へやや突出した
状態になるようにしている。

そして成形型６の後退後に肉厚途中１での型窩３１がで
きることになる。

他方、上記した充填器５のプランジャー５１については
型窩３内へ別な成形型６とは反対の対向側から進出して
上記肉厚途中１での型窩３１の一部から肉厚全体に及ん
で貫通するような紙載部分を仕切って型窩３２を形成す
る段階と、型窩３２を形成後に最後部１で後退させ原料
充填を、上記型窩３１および型窩３２へ連通して行なう
段階さらにはキャビティ部１２の成形品面１４と同−或
は外方へやや突出した中間状態になる段階とを進退調整
にて果せるようになっている。

即ち、プランジャー５１を上記のように進退調整させる
機構としてその一例を第４図にて詳細に述べると、充填
器５の本体５２に原料導入口６３およびブーストエアー
挿入孔５４を有し、本体５２はシリンダー５５．５５’
を後続させ、その内部をプランジャー５１が移動できる
よう設け、シリンダー５５．５５’間の位置に段付部５
６を備えて全長を前後に分け、プランジャー５１には途
中の一部に突起部５７を設けると共に後端に７ランジ５
８を設け、シ・リンダ−後部５５′内をこのフランジ５
８が摺動できるようにし、またシリンダー前部５６内を
上記突起部５７と当接しながら摺動できるストッパーフ
ランジ６９をシリンダーとプランジャー間に遊嵌してあ
り、シリンダー５５．５５’には前端側、段付部側およ
び後端側に吸排気孔部ａ、ｂ、ｃを配設している。

そして作用上は、先ず第１の段階として段付部側の吸排
気孔部すを開放し、後端側の吸排気孔部Ｃからエアーを
入れ、プランジャー５１を途中１で前進させ、さらに前
端側の吸排気孔部ａを開放することにより、プランジャ
ー５１がそのストッパーフランジ６９が充填器本体５２
の後部５２′に当る迄一層前進することになり、充填器
本体５２の先端よりも前方へプランジャー５１の先端５
１′が突出して型窩３内へ進出することになる（第１図
）。

筐た前端側の吸排気孔部ａからエアーを入れてプランジ
ャー５１のストッパーフランジ５９を段付部５６″ｊ！
で下げ、その１１の状態で段付部側の吸排気孔部すから
さらにエアーを入れ、後端側の吸排気孔部Ｃからエアー
排出させると、プランジャー５１が最後退位置１で退き
、充填器本体５２から原料充填可能な状態にできる（第
２図）ほか、両状態に対する中間位置としてプランジャ
ー５１の突起部５７が段付部５６位置でストッパーフラ
ンジ５９に当っている状態にすることもできる（第３図
参照）。

また、この発明の実施態様において、４１は充填器４側
のプランジャー、４２はエアー取入口、４３は原料の導
入口、４４はブーストエアー挿入孔を示している。

１５はキャビティ型用の蒸気供給孔、１６は冷却水供給
孔、１７はドレン排水孔２５はコアー型用蒸気供給孔、
２６は冷却水供給孔、２７はドレン排水孔を示している
。

また、実施士別な成形型４を作動するエアーシリンダー
に代え、他の進退可能な機構を用いてもよい。

上記のごとき発明装置を使用して異種原料の同時成形を
行なうには、コアー型ボックスフレーム２１の背後に取
付けられているエアーシリンダー６３のロッド６２にて
仕切用の別な成形型６を型窩３の肉厚途中１で前進させ
ると共に、この成形型６と対向する充填器５側のプラン
ジャー５１を型窩３内へ進出させて上記肉厚途中の部分
と、該部分の一部から肉厚全体に及んで貫通する組成部
分をも含む所定域を別な型窩３１，３２となるよう仕切
っておいた後、他の充填器４の側から互に異種原料とな
るうちの一方を仕切られた所定域以外の空洞部となる型
窩３内に充填させる（第１図参照）。

そして原料の充填完了後、蒸気供給孔１６゜２６から蒸
気を供給して発泡性熱可塑性樹脂粒子からなる原料を加
熱膨張して粒子同士を互に融着させる。

この際の融着度合は、完全融着されていない状態である
。

次いでエアーシリンダー〇ロッド６２により成形型６を
後退させると共にこれと対向側から進出しであるプラン
ジャー５１を最も後退した位置へ戻しく第２図参照）、
そこにできた空洞部としての型窩３１，３２に上記原料
とは異種の発泡性熱可塑性樹脂粒子からなる原料をプラ
ンジャー５１が後退した側の充填器６を使用して充填さ
せる。

そして原料の充填完了後、プランジャー５１を成形品面
１４−！で進出せしめた状態で蒸気供給孔１６．２６か
らさらに蒸気を供給し、発泡性熱可塑性樹脂粒子からな
る原料を加熱膨張して粒子同士を互に融着させると共に
、先の原料との境界部分にて異種原料同士を互に一体に
融着させる（第３図参照）。

しかる後、冷却水供給孔１７，２７から冷却水を供給し
て冷却の後、型外しを行ない成形を完了するものである
。

上記した成形において、仕切用となる出入自在な成形型
６と充填器５側のプランジャー５１にて仕切られる肉厚
途中１での部分および該部分の一部から肉厚全体に及ん
で貫通する組成部分とによる所定域の型窩３１，３２は
発泡成形品の中央部に相当する場合に限定されず、成形
品の種類、用途によってはコーナ一部に相当する部分で
あってもよく、また仕切用の別な成形型６とプランジャ
ー５１を複数設備して複数個所に異種原料の使用個所を
有する発泡成形品を提供する実施も可能となる。

なお、充填器５よりも前方へ突出できるプランジャー５
１をエジェクトピンとしての作用を果せるよう利用する
こともできる。

さらに、この発明において使用する異種原料としては例
えば■粒径が互に異なるもの、■発泡倍率が互に異なる
もの、■材質が互に異なるもの、■着色等が互に異なる
もの等が該当する。

即ち上記■の例示としては、異種材料の一方が発泡ポリ
スチレン系の樹脂粒子、他方が発泡ポリエチレン系の樹
脂粒子等の場合がある。

次に、この発明の一実施例をあげると、型窩３の容積３
．１０．／、、型窩３１．３２の容積０．２ｔとして、
第５図（第６図）に示すような角形のもので平均厚み３
０間の成形品１００の場合には、型窩３に対する異種原
料としては５０倍に１秘発泡した発泡性ポリスチレン樹
脂粒子で粒径が２．０〜５．０ｍｍのものを使用し、発
泡成形品の肉厚途中部分およびこの部分から肉厚全体に
及んで貫通する組成部分を含んだ型窩３１，３２に対す
る異種原料としては３０倍に予備発泡した発泡性ポリエ
チレン系樹脂で粒子が３．２〜７．０ ｍｍのものを使
用し、各充填器ロ径２５＋＋＋ｔ、型窩３への原料充填
１５秒、型加熱１０秒、型窩３１．３２への原料充填５
秒、一方加熱にて加熱水蒸気の圧力が０．４に９／ｃＩ
ｒＬ２で１０ｊＦＪ／、本加熱の上記圧力０．８５ ”
Ｑ／□２で２０秒、冷却３５秒、放冷２０秒で成形する
と、異種原料の同時成形にも拘らず接合面の強度が高く
、しかも境界部分１００′になる接合面部の輪郭がはっ
きりした良好な成形品が得られた。

以上のごとく、この発明方法によると、成形型の型窩の
うち異種原料にて成形しようとする所定域の部分を肉厚
途中１での部分と該部分から肉厚全体に及んで貫通した
組成部分を含んで仕切っておき、この仕切られた所定域
以外の型窩内に一方の発泡性熱可塑性樹脂粒子による原
料を充填し、先にこの原料から加熱膨張させ、融着が完
了する迄の間に上記所定域の仕切シを除去してそこにで
きる部分的な型窩に上記原料とは異種となる他方の原料
を充填して加熱膨張させ、全体を一体に融着成形するよ
うにしたものであるから、異種原料となるそれぞれの発
泡性熱可塑性樹脂粒子は異種どうしが互に混合すること
なく、その境界部分の輪郭を明瞭にして融着した発泡成
形が可能となるものである。

そして成形品としては要求される機能に適応した多種多
様なもの例えば部分的に補強を要するもの、耐薬品性を
要するものその他部分的に付加価値を付与したものが簡
単に提供できることになる。

さらに異種原料にて別々に成形する手数および成形後に
お・ける両者の嵌合または接着等による組合せの手数を
省き得る同時成形をこの発明では実現でき、成形品にお
ける異種原料の一体性が良好で強度も犬となるゆえ、強
度増大分だけ肉厚を薄くしても充分使用できるものとな
り、さらに同時成形によるため金型費用および成形費用
等が著しく節約できる経済的利点も大きいものである。

また上記成形方法実施に使用する発明装置としては、異
種原料にて成形しようとする所定域の部分を仕切る部材
として、発泡成形品の肉厚途中１でを別な仕切用の成形
型で、肉厚途中の部分から肉厚全体に及んで貫通した組
成部分を充填器側のプランジャー自体の突出で果せるよ
うになっているので、所定域以外の型窩に異種原料の１
つを充填する際には上記のごとく仕切られである所定域
内には絶対原料が充填されることなく、確実に一時的な
遮断を行なえるものとなり、成形操作上確実に上記発明
方法を実施できることになる。

しかも複雑な装置でなく別な成形型と充填器のプランジ
ャーによるものゆえ成形上取扱い易い装置で量産が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施態様を例示するものであり、第１図
は異種原料のうち一方の充填状態を示す断面図、第２図
は仕切った所定域の型窩へ他方の原料を充填する直前の
状態を示す断面図、第３図は加熱融着した成形完了状態
を示す断面図、第４図は仕切りとして突出可能なプラン
ジャーを有する充填器を例示した一部省略拡大断面図、
第５図はこの発明によって成形された発泡成形品の一例
を示す平面図、第６図は前置ＶＩ −Ｖｌ線の断面図で
ある。 １・・・・・・キャビティ型、２・・・・・・コアー型
、３ｊ３１．３２・・・・・・型窩、４，５・・・・・
・原料の充填器、６・・・・・・別な仕切用成形型、５
１・・・・・・仕切用に使用するプランジャー １００
・・・・・・発泡成形品、１００’・・・・・・境界部
分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形型の型窩内へ発泡性熱可塑性樹脂粒子による原
   料を充填し、該原料を蒸気等の加熱媒体により加熱膨張
   させて発泡成形品を得る方法において、型窩のうち異種
   原料にて成形しようとする所定域を発泡成形品の肉厚途
   中１での部分と該部分の一部から肉厚全体に及ぶ組成部
   分となし、該所定域を予め仕切って釦き、この仕切られ
   た所定域以外の型窩内に原料を充填し、該原料を加熱膨
   張させ融着が完了する迄の間に上記所定域の仕切りを除
   去してそこにできる型窩に上記原料とは異種になる原料
   を充填して加熱膨張させ、全体を一体に融着することを
   特徴とする異種原料による同時成形方法。 ２ 成形型の型窩内へ発泡可塑性鋳脂粒子による原料を
   充填し、該原料を蒸気等の加熱媒体により加熱膨張させ
   て発泡成形品を得る装置において、互に異種原料となる
   それぞれの樹脂粒子用の充填器を成形型に装備し、また
   成形型の一部には型窩内を適宜の域にて肉厚途中１で仕
   切る出入自在な別な成形型を設け、さらに別な成形型と
   対向する側の充填器には上記肉厚途中の部分から肉厚全
   体に及んで貨通ずる組成部分を仕切る出入自在なプラン
   ジャーを設けてなることを特徴とする異種原料による同
   時成形装置。 ３ 出入自在な別な成形型はシリンダー機構にて出入自
   在に設けられている上記特許請求の範囲第２項記載の異
   種原料による同時成形装置。 ４ 型窩内を肉厚途中１で仕切る別な成形型がコアー型
   側に、各充填器がキャビティ型側に設けられた上記特許
   請求の範囲第２項記載の異種原料による同時成形装置。