JPS60190335A - 発泡樹脂成形体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は２表面に硬い樹脂の連続層を有する発泡樹脂成
形体の製造法に関する。

（従来技術） 従来９発泡樹脂製容器として９発泡スチロール容器が各
種用途に使用されている。該容器は２発泡剤を有する発
泡性ボリスチレ／粒子を予備発泡した後、熟成して得ら
れる予備発泡粒子をスチーム等の加熱媒体を使用して金
型内で加熱発泡、冷却及び取出しの工程を経て得られる
。

発泡スチロール製容器は、その優れた断熱性。

軽量性、衛生性９重量当りの比強度等の特性を活し、コ
ンブ状容器では、カップ麺に代表されるインスタント食
品類の容器、魚介類、農産物等の運搬箱、水耕栽培容器
、エアーコンディショナーの露受皿などに使用されてい
る。

しかしながら９発泡スチロールはその成形が熱融着成形
でおるため成形されたのちも２発泡粒子の融着界面に微
細な空隙が残る。これが原因して特定の容器として使用
する時、内容物かにじみでることがある。にじみ現象を
防止する方法として従来から種々の検討がなされている
。例えば特開昭５４−７１１６８号公報にはンヨ糖エス
テルによる表面改質、特公昭５６−５１１７８号公報に
はポリエチレングリコール等による表面の改質が示され
ている。しかしながら、これらは発泡粒子界面の性質に
着目し、使用される内容物をはじく性質に改質しようと
試みているものでめり、効果的な方法であっても完全な
ものとはなり得なかった。

一方１発泡スチロール容器の製造法として、上記したよ
うに９発泡スチロール容器を得るに際し。

加熱発泡の後、冷却前に又は冷却後に圧縮して強固な容
器を製造する方法が知られている（特公昭４８−８７４
４号公報、特開昭５０−１４２６６８号公報）。しかし
、この方法では、薄肉の強固な容器を得ることができる
としても、上記したような内容物のにじみの問題は解決
されない。

（発明の目的） 本発明は、このような問題点を解決するものであり２表
面に硬い樹脂の連続層を有し、水その他の液体が浸透し
ない発泡樹脂成形体の製造法を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は１発泡性樹脂粒子を発泡成形するととにより得
られる一次発泡成形体を金型内で圧縮すると共に該成形
体表面の少なくとも一部を加熱溶融することを特徴とす
る発泡樹脂成形体の製造法に関する。

本発明における発泡性樹脂粒子とは、従来一般に使用さ
れているものが使用できる。例えば、スチレ／、α−メ
チルスチレン等のスチレン系単量体、メチルメタクリレ
ート等のアルキルメタクリレート、エチレン、プロピレ
ン等のオレフィンなどのモノマーの重合体若しくは共重
合体又はこれらのブレンド物に、プロパン、ブタン、ペ
ンタン等の有機発泡剤を３〜２０電量チ含有させ、必要
に応じて他の添加剤を適宜含有してなる樹脂粒子である
。

この発泡性樹脂粒子は、従来と同様にして成形体とされ
る。すなわち、該粒子を適当な倍数に予備発泡及び熟成
した後又は予備発泡しないで、スチーム等の加熱媒体を
使用して金型中で行なわれる。該金型は、成形に供され
る粒子が通過不可能な程度の細孔（スリット）を有する
ものが主に使用される。その他、該金型には、従来の発
泡スチロールの成形金型におけるように、蒸気室９粒子
の充填口、エジェクトビン等が適宜付設される。

本発明における一次発泡成形体は、このような成形によ
り得られるものである。

一次発泡成形体は、金型内で圧縮及び少なくともその表
面の一部を加熱溶融させられる。

ここで、−次発泡成形体は、圧縮時の金型の移５− 動方向に対して該成形体の表面加熱溶融部が３度以上の
傾斜（９０度であってもよい）を有するように金型内で
配置されるのが好ましい。この角度が小さすぎると上記
表面加熱溶融部の圧縮が困難になり、また、＃光面加熱
溶融部が金型によってけずられるようになり、均一で美
麗な樹脂の連続層を底面に形成するのが困難になる。こ
のため。

本発明により内側面又は外側面表面に樹脂の連続層を有
する発泡樹脂容器を得る場合、該内側面又は外側面は、
底面に対する垂直方向に３度以上傾斜しているのが好ま
しい。

一次発泡成形体は、加熱発泡して製造されるが。

この加熱発泡後、ひきつづいて圧縮及び表面加熱溶融し
てもよい。好ましくは、少なくとも表面加熱溶融部以外
は、冷却される。この冷却は、圧縮及び表面加熱溶融前
でも、それと同時に行なってもよい。また、−次発泡成
形体全体を冷却した後。

圧縮及び表面加熱溶融を行なってもよい。特に。

後で説明するように、−次発泡成形体の製造と圧縮及び
表面加熱溶融による最終成形体の製造が分６− 離されるトランスファーなどの成形法においては。

−次発泡成形体をいったん取出す工程があるため該成形
体が変形しないように全体を冷却するのが好ましい。

圧縮及び表面加熱溶融の工程において、圧縮は。

表面加熱溶融を均一に行ない、均一で美麗な樹脂の連続
層を形成するために必要でるる。圧縮せずに表面加熱溶
融すると、−次発泡成形体において良好に融着している
発泡樹脂粒子が、各粒子毎に収縮して分離するため、均
一で美麗な樹脂の連続層を得ることができない。また、
圧縮比（最終発泡成形体の厚さ／−次発泡成形体の厚さ
の比）は。

特に表面加熱溶融部において、０．１／１〜０．９／１
になるようにするのが好ましい。圧縮比が小さすぎると
発泡成形体としての特性である断熱性、軽量性が損われ
、大きすぎると均一で美麗な樹脂の連続層を得るのが困
難になる。

表面加熱溶融は、−次発泡成形体の表面加熱溶融部に対
応する金型部分をスチーム等の加熱媒体。

その他の加熱手段で加熱することにより行なうことがで
きる。加熱温度は成形体の樹脂が溶融可能な温度である
が１例えば、ポリスチレン等のスチレン系樹脂の場合で
は１２０℃〜１５０℃が好ましく、加熱溶融時間は約１
〜３０秒が好ましい。

このようにして２本発明により、−次発泡成形体を、圧
縮すると共に表面加熱溶融することにより９表面加熱溶
融部が溶融し、冷却してから金型より成形体を取出すこ
とにより１表面に硬い樹脂の連続層を有する発泡樹脂成
形体を得ることができる。

本発明で使用する金型は、−次発泡成形体の表面加熱溶
融部に対応する部分にスリットを有せず平滑なものを使
用するのが、均一で美麗な樹脂の連続層を形成する上で
、特に好ましい。

以下９本発明を図面を使用して説明する。

第１図は９本発明により得ることができる発泡樹脂成形
体の一例を示す断面図であり、コンブ状容器が示される
。第２図は９発泡樹脂成形体の他の例であり２皿状容器
を示す断面図でβる。第１図及び第２図の成形体共その
内表面に硬い樹脂の連続層を有する。また、第１図は、
内面及び外面に傾斜角θのテーパー状傾斜を有し、第２
図では。

内面に角度θの傾斜部を有する。

第３図は９本発明を実施するための成形装置の一例を示
す模式図であり、第１図に示すような発泡樹脂成形体を
製造することができる。

スリットを有する雌金型１とスリットを有する雄金型２
により型窩３が形成される。具体的な成形方法は９次の
ようにして行なわれる。雌金型１と雄金型２を型締する
と共に、弁４及び５並びにドレン弁６及び７を開けてス
チームをチャンバー８及び９に導入し、雌金型１及び雄
金型２を加熱する（以下、この工程を「金型加熱」とい
う）。

ついで、充填口１０から予備発泡粒子を型窩３に充填す
る（以下、この工程を「充填」という）。

この後、ドレン弁６及び７を閉じて、弁４及び５からス
チームを導入すると共にスチーム弁１１から型窩３に直
接スチームを導入して加熱発泡させる（以下、この工程
を「本加熱」という）。この後、スチームの供給を停止
すると共にドレン弁６９− 及び７を開き、弁４及び５を通して冷却水をチャンバー
８及び９に導入する（以下、この工程を「冷却１」とい
う）。冷却完了後、冷却水の導入を停止し、廃水する。

この後、雌金型１がシリンダー１２の作用のよりＡ方向
に開く、−次発泡成形体は、雌金型１に吸引されている
（以下、この工程を「型開き」という）。ついで９台座
１３がシリンダー１４の作用によりＢ方向に移動し、圧
縮用雄金型１５が雌金型１の真下に移動させられ、雌金
型１が下降し一次発泡成形体が雌金型１と圧縮用雄金型
１５によって圧縮される（以下、この工程を「圧縮」と
いう）。この状態で弁１６が開き、加圧スチームが導入
され、−次発泡成形体の圧縮用雄金型１５との接触表面
が溶融される（以下、この工程を「表面加熱溶融」とい
う）。この工程の完了後、スチームの供給を中止し、ド
レン弁１７を開き、弁１６を通して冷却水が導入される
（以下、この工程を「冷却２」という）。冷却完了後、
冷却水の供給を止め、廃水して、金型を開き、内表面に
硬い樹脂１０− の連続層を有する発泡樹脂容器を取出す（以下。

この工程を１取出し」という）。この後１台座１３を元
の位置にもどす。らとは１以上の工程を繰り返すことに
より９発泡樹脂成形品を製造することができる。

ここで、圧縮方向は上記Ａの方向であるため。

第１図に示す角度θが３度未満であると、−次発泡成形
体の側面は、はとんど圧縮されず、金型により側面が削
り落されるようになる。このため。

上記θは３度以上が好ましい。また、θが小さいと側面
を充分圧縮するためには、底面がかなり圧縮されなけれ
ばならない。たとえば、θが３０度のとき、側面と底部
の圧縮比は１：２になる。従って、コツプ状容器を製造
するときは、θの角度を考慮して底面厚さを充分大きな
厚さにすること。

圧縮用雄金型１５を側面及び底面の圧縮比がほぼ同等に
なるように設計すること等の処置をすることが好ましい
。第３図の模式図では、雄金型２に比し、圧縮用雄金型
１５の高さを小さく、側面まわりを大きくしである。ま
た、圧縮用雄金型１５には、スリットは設けられていな
い。

第４図は１本発明を実施するための成形装置の他の例を
示す模式図でおり、第２図に示すような発泡樹脂成形体
を製造することができる。

号ψ 雌金型１８と雄金型１９によって、型窩２０１形成され
、これに充填口２１を通して予備発泡粒子が充填される
（充填の工程）。なお、雄金型１９は、−次発泡成形体
を製造するために圧縮幅Ｃを残して適当な位置に停止さ
れる。この後の具体的な成形方法は第３図について説明
したのと同様に、金型加熱１本加熱、冷却１．圧縮１表
面加熱溶融、冷却２及び取出しの工程により行なわれる
。ただし、スチームの導入は、スチーム弁２２及び２３
を通して、冷却水の導入は弁２４及び２５を通して、ス
チーム及び冷却水のドレンはドレン弁２６，２７．２８
及び２９を通して行なわれ、圧縮用雄金型を使用しない
ので型開き工程はなく、圧縮工程は圧縮幅Ｃだけ、雄金
型１９を下降させて行なう。表面加熱溶融の工程は雄金
型１９のチャンバー３０内にスチーム弁２３を通して加
圧スチームを導入し、−次発泡成形体の雄金型１９との
接触面を溶融する。この工程の後、スチームの供給を停
止し、冷却２の工程は、ドレン弁２９を開き、弁２５を
通して冷却水を導入することＫより行なわれる。冷却完
了後、取出しの工程は金型を開き、エジェクトビン３１
及び３２により内表面に硬い樹脂の連続層を有する発泡
樹脂成形体を取出すことＫより行なわれる。なお雌金型
１８には、スリットが設けられると共に蒸気室３３が付
設されており、雄金型１９には、スリットが設けられて
いない。また、冷却１では、雌金型のみ冷却した。

ここで、第２図におけるθは、第１図におけると同様に
、３度以上が好ましい。また、第４図に示す成形装置で
は、底面が厚い場合、側面と底面の圧縮比の差が小さい
場合に好適である。

（実施例） 次に２本発明の実施例を示す。

実施例１ 型窩における底部幅が４　ｍｍ　、側部幅が３．２胴と
１３− なる雌金型と雄金型並びに、型窩における底部幅が２．
８　ｍ＋１１　、側部が２．２閣となるような上記雌金
型と組合せられる圧縮用雄金型を有し、第１図における
θが６度となるように設計された第３図に示すような成
形装置を準備した。一方９発泡性ポリスチレン粒子（バ
イビーズ５８Ｇ、日立化成工業■商品名）を見かけ密度
８０９／７３になるように予備発泡して予備発泡粒子を
準備した。

上記成形装置および予備発泡粒子を使用して上記した第
３図の説明と同様にして、金型加熱、充填９本加熱、冷
却１．型開き、圧縮１表面加熱溶融、冷却２及び取出し
の工程により発泡樹脂容器を得た。ただし、スチームに
よる加熱は、　１．８Ｋｐ／国２の圧力で金型加熱３秒
間９本加熱４秒間行なった。この後、５Ｋｇ／ｃｍ２の
水圧で３秒間冷却した。

ている蒸気室に＋　２Ｋｆ／ｃｍ”のスチーム（１３５
℃）で３秒間加熱して表面加熱溶融を行なった。この後
、５Ｋｇ／ｃｍ２の水圧で該蒸気室に冷却水を２．５秒
１４− 間導入して冷却した。この後、金型を開いて発泡樹脂容
器を取出した。

この発泡樹脂容器は全内表面に、硬い樹脂の連続層が均
一で美ＲＫ形成されていた。この容器Ｋ。

５チ界面活性剤水溶液〔界面活性剤ニトリオキシエチレ
ン脂肪酸エステル、スコアロール７００（花王アトラス
■商品名）〕、大豆油及びオリーブ油を別々に入れて、
２４時間放置しても、内容物のにじみはなかった。

一方、上記−次発泡成形体について同様の試験をしたと
ころ、１〜５分で内容物がＫじみ出て来た。

また、−次発泡成形品を上記圧縮用雄金型を使用して、
常温で単に圧縮したのみの容器について同様な試験をし
たところ、やはり、１〜５分で内容物かにじみ出て来た
。

実施例２ 型窩の底面が１５０ｍｍＸ　１３０ｍｍ、第２図におけ
るθが６０度となるような第４図に示す成形装置を準備
した。一方２発泡性ポリスチレン粒子（ハイビーズ５Ｂ
−３０，日立化成工業■商品名）を見掛は密度が３３ｇ
／ｌになるように予備発泡して予備発泡粒子を準備した
。これらを使用して。

最終成形品の底部厚さが５肛、第４図のＣが１５順にな
るようにして、第４図の説明のように、充填、金型加熱
１本加熱、冷却１．圧縮１表面加熱溶融、冷却２及び取
出しの工程により９発泡樹脂容器を得た。ただし、スチ
ームは、金型加熱において＋　Ｏ−８４／Ｃｍ”で１２
秒間１本加熱において。

０−８ｈ／ｃｍ”で１０秒間導入した。また表面溶融加
熱は、　２．５　Ｋ１７０ｍ２のスチームで雄金型１９
を１３０℃に加熱して行なった。このようにして得られ
た発泡樹脂容器の皿部分に赤インキを満したところ。

１週間経過しても容器壁内部への赤インキの浸透は全く
なかった。

比較例１ 実施例２において、雄金型１９をスリット付きのものと
し、実施例２の表面加熱溶融工程の代わりに、雄金型を
１１５℃に加熱する工程にして発泡成形品を得た。この
成形品の取出し時には、成形品が雄金型のスリットにく
い込み離形しにくかった。又、該成形品の内表面は、低
密化されていたが、硬い樹脂の連続層は形成されておら
ず、実（発明の効果） 本発明により、簡単な方法で９表面に樹脂の連続層を有
する発泡樹脂成形体を得ることができ。

水等の液体に対する耐浸透性に優れた発泡樹脂成形体を
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により製造することができる発泡樹脂成
形体の一例を示す断面図、第２図は本発明により製造す
ることができる発泡樹脂成形体の他の例を示す断面図、
第３図は本発明を実施するだめの成形装置の一例を示す
模式図及び第４図は本発明を実施するための成形装置の
他の例を示す模式図である。 符号の説明 １・・・雄金型　２・・・雄金型 １７− ３・・・型窩　１５・・・圧縮用雄金型１８・・・雌金
型　１９・・・雄金型 ２０・・・型窩 １８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発泡性樹脂粒子を発泡成形することにより得られる
   一次発泡成形体を金型内で圧縮すると共に該成形体表面
   の少なくとも一部を加熱溶融することを特徴とする発泡
   樹脂成形体の製造法。 ２　圧縮時の金型の移動方向に対して一次発泡成形体の
   表面加熱溶融部が３度以上の傾斜を有するように該成形
   体を金型に配置する特許請求の範囲第１項記載の発泡樹
   脂成形体の製造法。 ３、−次発泡成形体が内側面又は外側面に底面表面を特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の発泡樹
   脂成形体の製造法。 ４、発泡性樹脂粒子が発泡性ポリスチレン粒子でるり、
   −次発泡成形品の表面加熱溶融部に対応する金型部分を
   １２０〜１５０℃に加熱する特許請求の範囲第１項、第
   ２項又は第３項記載の発泡樹脂成形体の製造法。 ５、−次発泡成形体の表面加熱溶融部に対応する金型部
   分がスリットを有せず平滑である特許請求の範囲第１項
   、第２項、第３項又は第４項記載の発泡樹脂成形体の製
   造法。