JPS6122617B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、少なくとも、雄雌金型よりなる二
組の金型及び発泡性合成樹脂、好ましくは、発泡
ポリスチレン樹脂を用いて、成形品を得る方法に
おいて、異なる樹脂材料、発泡倍率、粒径、色彩
等の発泡ビーズを二以上の多層に積層できかつ成
形品の外形及び各積層部の形状を好みの形状に型
成形できるようにした多層発泡成形品の製造方法
に関する。

従来より異種原料を用いたこの種の多層発泡成
形品の製造法に関する技術は、すでに数多く提案
されている。たとえば、特開昭55―46938号公
報、特開昭55―53538号公報、特開昭55―55835号
公報および特開昭55―11841号公報などである。
しかしながらこれらの従来技術は、一組の金型を
用い、この金型の開閉または移動により異種原料
を何回かに分けて充填、加熱、冷却工程を順次と
実施することを特徴としている。これらの製造方
法によれば、第２回目以降の異種原料の充填に際
し、金型の一面ないしは全面を開き、キヤビテイ
間隔を広げるため、第１回目の成形品形状と第２
回目以降にできる最終成形品形状の間には型開き
の方向の一面にのみ層状となつたりまたその増加
した肉厚分は金型を開いた分に相当する同一の肉
厚のものしか成形できなかつた。

すなわち、第１図イ，ロに示すように、第１回
目の成形操作を行つたイの金型，のうち金型
を第２回目の成形操作を行う前にロの状態に移
動し、これにより、キヤビテイ間隔を広げて異種
原料を充填して最終成形品を成形し、こゝに二層
ｍ，ｎの発泡成形物Ｐが成形される。しかし、こ
の成形物Ｐは型開きの方向の一面にのみ層状とな
り肉厚分ｎは金型２の開放された距離と同一のも
のしか成形できなかつた。

この発明は叙上の点に着目して成されたもので
成形品及び各積層部の形状の制約を解消し、成形
品形状、詳しくは成形品積層方法に自由度をもた
らして好みの形状が金型成形操作によつて得られ
るようにした新規な多層発泡成形品の製造方法を
得ることを目的とする。

また、この発明の他の目的とする処は、発泡成
形操作を二回以上施こし二層、三層、四層などの
多層構成の発泡成形品を二層成形手段の順次繰返
し操作によつて得られるようにした多層発泡成形
品の製造方法を提供することにある。

さらにまたこの発明の他の目的とする処は、一
般包装用型物成形品、魚箱などの容器、冷凍器、
冷蔵庫などの断熱部材、建築土木材料などの板状
物の成形品として利用でき、殊に表裏面、または
製品の一部に、異種原料ビーズを好みの組合わせ
たとえば単純積層、テーパー積層、曲線積層など
につき、層の厚さを任意に選択し、また積層部分
も型開方向のみならずその直角方向のように任意
方向へも積層させた多層発泡成形品の製造方法を
提供することにある。

なを、またこの発明の他の目的とする処は、た
とえば外側が比較的強度の高い強度部材とし、他
の部分の内側で商品の接する部分を比較的強度が
低い、柔軟性、緩衝性の高い部材で構成させた、
機能的かつ安価な多層発泡成形品の製造方法を提
供することにある。

すなわち、一組の雄型と雌型とよりなる金型を
中間成形品製造用の第一の金型とし、別の一組の
雄型と雌型とよりなる金型を多層発泡成形品製造
用の第二の金型とし、第一の金型の雄型または雌
型は前記中間成形品を把持できるよう第二の金型
の雄型または雌型の形状と略同一であり、かつ第
二の金型が形成するキヤビテイは第一の金型が形
成するキヤビテイより大きいところの上記第一の
金型と第二の金型を用い、先ず、第一の金型のキ
ヤビテイ内に第一層用原料ビーズを充填した後、
加熱発泡させて表面が凹凸状粗面であつて通気性
を有する中間成形品を製造し、つぎに、第一の金
型の雄雌金型を僅かに開いて金型内の発泡樹脂の
発泡力を減少させた後、前記雄型または雌型の一
方に中間成形品をつけたまま第一の金型の雄雌金
型と第二の金型の雄雌金型を相互に入れ替えて組
み合わせ、該組合わせ金型で第一の金型のキヤビ
テイより大きなキヤビテイを形成し、そのキヤビ
テイ内の空隙に第二層用原料ビーズを充填し、つ
いで加熱発泡成形して多層発泡成形品を製造し、
一方、この多層発泡成形品を製造している間に、
別の第一の金型と第二の金型とで上記工程を繰り
返して多層発泡成形品を製造することを特徴とす
る多層発泡成形品の製造方法を提供するものであ
る。

以下にこの発明の実施例の詳細な説明に先立
ち、各種の金型の構成およびその金型を用いて多
層発泡成形品を成形する方法の基本態様を詳説
し、併せてその他の目的を述べる。

まづ、第２図について、その構成を説明する。

この金型は、二層の多層発泡成形品を得ること
ができる構成を示している。

３，４は中間成形品ａを得ることができるキヤ
ビテイ５を有する一対の雄型および雌型よりなる
第一の金型で、第１の金型を構成しいづれもスチ
ーム注入管６，６を接続した加熱スチームチヤン
バー７，７を備える。８は雄金型９と相対向して
多層成形品Ａを得ることができ、前記キヤビテイ
５より大きなキヤビテイ１０を形成できる雌金
型、９は中間成形品を収納可能な形状、例えば前
記雄金型４と少くともほゞ同一形状の雄金型で、
第２の金型を構成し、いづれもスチーム注入管１
１，１１を接続した加熱スチームチヤンバー１
２，１２を備える。そして前記雄金型４と雌金型
８とは一体を構成して図示矢印のように他の移動
できる構成となつている。１３，１４はいづれも
ビーズ状発泡材の充填ガンでそれぞれのキヤビテ
イ５，１０に開口してある。１５は雌金型３に配
設した移動プレートで、油圧シリンダー１６など
の駆動力により中間成形品ａを他の雄金型９側に
押出して移送することができるようになつてい
る。

叙上の構成に基いてこの金型の使用方法を説明
する。

まず第一層用の予備発泡してない或いは予備発
泡したいわゆる発泡性原料ビーズを充填ガン１３
により雌雄金型３，４で構成されるキヤビテイ５
内に一定量、充填し加熱スチームをチヤンバー
７，７を経てチヤンバー７，７の壁体に設けたス
リツト（図示せず）からキヤビテイ５内に送給し
て発泡成形させ、中間成形品ａを得る。

つぎに第１の金型の雌金型３、第２の金型雄金
型９をそれぞれ左方、右方に移動して開き雄金型
４とその背面に有する雌金型８を第２図矢印の方
向へ移動させて退避させ、次いで上記雌金型３を
右方へ、雄金型９を左方へ移動して互いに接合さ
せた後、雌金型３内の中間成形品ａを移動プレー
ト１５の働きにより雌金型３より離型し、相対向
して接合した位置の雄金型９へ移送させる。

この中間成形品ａの移送が完了したら、再び雌
金型３、雄金型９を左右に開き退避させてあつた
雌金型８を雄金型４と共に第２図実線位置まで帰
動させ雌金型８と雄金型９とにより新たなキヤビ
テイ１０を形成しこのキヤビテイ１０内に前記中
間成形品ａは収容された状態となる。

こゝにおいて、このキヤビテイ１０には前記雄
金型４と少くともほゞ同一の形状を備えた雄金型
９を有するので第２図のように中間成形品ａは雄
金型９に無理なく収納されてつぎの第二層用原料
ビーズの充填を可能とする。

すなわち、充填ガン１４により第二層用の発泡
性原料ビーズを所望量充填し、加熱スチームをチ
ヤンバー１２，１２に送給して加熱させた後、所
望の発泡状態に達してから、所望により冷却を経
て、二層発泡成形品Ａを得る。

なお、三層発泡成形品を得る場合には、第２図
に離隔した鎖線で示す、新たな一対の第３の金型
を雌金型３０と雄金型１７を用いて形成する。す
なわち前記第１の金型より中間成形品ａを第２の
金型へ移送するに際し、第２図示矢印方向へ退避
移動させる雌金型８内に、第２金型で形成された
二層の中間成形品ｃを保持し、退避移動の直後に
第３の金型の雄金型１７へこの二層中間成形品ｃ
を移送せしめ、雌金型８がもとの位置（図中上
部）へ帰動すると同時に、第３の雌金型３０を第
２図示して鎖線で示す位置まで移動せしめて、雌
金型３０、雄金型１７により第３の金型を形成す
る。第３の金型において、雄金型１７は中間成形
品が収納可能なように前記雄金型４，９と少くと
もほゞ同一形状の雄金型であり、３０はこの雄金
型１７と相対向して三層発泡成形品を得るべく、
前記キヤビテイー１０より大きなキヤビテイ１８
を形成できる。二層の中間成形品ｃを収納したそ
のキヤビテイー１８内の空隙に第三層用原料ビー
ズを充填ガン１９より注入充填させ、スチーム注
入管２０，２０より加熱スチームチヤンバー２
１，２１に加熱スチームを送給して全体を加熱し
て発泡成形したのち冷却固化させて製造できる。

なお、このような成形方法を順次と新しい金型
を加えて組合わせて行くことにより容易に第四層
第五層などの積層発泡成形品を得ることができ
る。

以上第２図に示す構成は中間成形品ａを別個の
金型へ移送する態様を示したが第３図のように中
間成形品a′を囲う金型の一部を入れ替えることも
できる。

すなわち、中間成形品a′の形状に等しいキヤビ
テイ２２を有する一対の第一の金型を構成する金
型２３，２４のうち一方の金型２４を取外し、残
りの金型２３とキヤビテイ２５を形成できる他の
第二の金型を構成できる金型２６を組み合わせ中
間成形品a′と金型２６との間に形成される間隙内
に二層用原料ビーズを充填して全体を加熱して発
泡成形させ、所望により冷却して、二層発泡成形
品A′を得ることができる。

この場合の金型構成、充填ガン、加熱方法など
具体的事項は前記金型の場合と全く同様に実施で
きる。

以上記述した一般的な製造方法において、第二
の金型で第二層目を形成するための第二層用原料
ビーズを充填ガンで充填する際、および加熱工程
でこの第二層用原料ビーズを加熱、軟化融着させ
る際に金型に収納された中間成形品の表面を凹凸
粗面、いわゆるおこし状とし、中間成形品の内部
にはビーズ同志が融着して通気性空隙を形成する
ように加熱する。換言すれば充填エアーおよび加
熱蒸気が第二層用未融着ビーズの間隙を通過し、
かつ第一層半成品（中間成形品）のビーズの間隙
を通過して、この中間成形品ａ，a′を保持する金
型９または２３を通過してその加熱スチームチヤ
ンバーへ通り抜けさせる。

具体的には第一の金型３または２３において中
間成形品ａ，a′の形状は形成される程部分的には
軟化融着しているが、完全融着してビーズ間隙が
なくなる程全面的には、軟化融着はしない程度に
抑えることにより、第二の金型８および２６によ
る成形操作において充填エアーおよび加熱スチー
ムの通過を容易にできる。かくして、第二層形成
のために空隙に充填された異種の発泡ビーズは、
既に不完全発泡を呈している中間成形品の凹凸粗
面を有する発泡体表面と接触し、互いに発泡しな
がら凹凸粗面に強力に喰い込み両者の接合境界面
が一体的強固に合着し剥離し難い形成面を形成で
きる。更に、又、第二層形成時の加熱スチームは
第二層、第三層の各不完全発泡ビーズ間を通り各
不完全発泡ビーズを均一に加熱発泡させることが
できるものである。

また、この発明においては、第一の金型以降に
順次行なう金型の入替え或いは最終成形品の取出
しに際して、中間或いは最終の発泡成形品を加熱
した金型中で形成後金型を開く前に金型を僅かに
開いて（クラツキング）維持し、揮発性発泡剤を
逸散させて発泡樹脂の発泡力を減少させることに
よつて、特に金型の冷却を行なわずとも、発泡成
形品の著しい変形を起すことなく中間成形品の金
型間空間内の移送或いは最終成形品の金型からの
開放取出しを行ない得ることに成功した。

従つて、この発明においては、この理由によつ
ても好ましい態様として中間成形品の移送、最終
成形品の取出しは、金型を冷却することなく行な
うことが採り得る。

また、この発明においては第一の金型３または
２３において中間成形品ａ，a′，a″を部分的軟化
融着させる為には通常の加熱方法がチヤンバー
７，７内のエアーパージ→タイムラグ加熱（スチ
ームによるキヤビテイ内の空気パージ）→本加熱
という三工程で構成されているのに対して、部分
的軟化融着させる為にはタイムラグ加熱工程を省
略して、即ちキヤビテイ内に空気等の非スチーム
ガス体を残したままでチヤンバー７，７のエアー
パージ工程直後に本加熱工程に入ることが特に好
ましい。

なお、本加熱工程における蒸気圧力および加熱
時間は、原料樹脂ビーズの性状、粒径、発泡倍
率、製品肉厚などにより適宜設定する必要があ
る。

つぎにこの発明の二実施例を説明する。

〔実施例 １〕 第２図に示す金型構成を用い家電製品用緩衝包
装材の成形を行つた。

原料発泡ポリスチレンは、油化バーデイシエ社
製JQ―401を使用し、50倍に予備発泡した第一層
用原料ビーズを第一の雌雄金型３，４のキヤビテ
イ５内へ充填ガン１３を通じて充填し、これを加
熱して平均肉厚10mmで表面が凹凸状粗面でビーズ
同志が融着して空隙を生じた中間成形品ａとし、
両金型３，４を２mm程度開いてクラツキング５秒
間程度維持することにより揮発性発泡剤の圧力を
除去して発泡力を減少させた後、中間製品を強制
冷却しないまま第二の雌雄金型８，９のキヤビテ
イ１０に移送し、前記同一原料を30倍に予備発泡
した第二層用原料ビーズを充填ガン１４によつて
残余の空隙に充填し、加熱冷却後製品を取り出
し、第４図に示す積層構造の二層発泡成形品Ａを
得た。

〔実施例 ２〕 第３図に示す金型構成を用い、前記実施例１と
同様の樹脂原料ビーズを使用して家電製品用包装
緩衝材の成形を行つた。そして成形方法も前記実
施例１と全く同様に行つて第５図に示す積層構造
の二層発泡成形品A′を得た。

なお、実施例１，２における第一の金型３，４
および２３，２４の加熱工程の加熱条件はつぎの
通りであつた。

◎エアーパージ工程 蒸気圧力 0.1Kg/cm²G 時間 １秒 ◎タイムラグ工程 なし ◎本加熱工程 蒸気圧力 0.7Kg/cm²G 時間 ５秒 上述の実施例によつて得られた第４図および第
５図に示される二層発泡成形品Ａ，A′の強度
は、まづ第１の金型で保持成形される第一の積層
部材ａ，a′で保ち、家電製品と接する面２７，２
７′は緩衝性に優れた第二の積層部材ｂ，b′によ
つて構成し更に第５図においては最も緩衝性が必
要とされる先端部２８′はこれを肉厚くしてより
機能性をもたらすことができた。

また、第６図，第７図および第８図は、第１お
よび第２の金型がそれぞれ異なつた前記実施例と
同様の方法で製造された二層発泡成形品A″，Ａ
，Ａ〓を示し、第一の積層部材a″，ａ，ａ〓
と第二の積層部材b″，ｂ，ｂ〓とにより構成
されている。

【図面の簡単な説明】

第１図イ，ロは従来の二層発泡成形品の製造法
を示す金型の断面説明図、第２図はこの発明に係
る多層発泡成形品の製造方法の一実施例を説明す
るための金型構成の断面説明図、第３図イ，ロ，
ハはこの発明の他の実施例を説明するための金型
構成の断面説明図、第４図，第５図はいづれも第
２図，第３図の金型構成によつて得られたこの発
明の二実施例の二層発泡成形品の断面図、第６
図，第７図，第８図はこの発明より得られる他の
二層発泡成形品の断面図である。 ３，４…一対の雌雄の金型（第一の金型）、
８，９…一対の雌雄の金型（第二の金型）、１
７，３０…第三の金型を構成できる雌雄金型、２
３，２４…一対の金型（第一の金型）、２６…第
二の金型を構成できる金型、ａ，a′，a″，ａ，
ａ〓，ｃ…中間成形品（半製品）、Ａ，A′，A″，
Ａ，Ａ〓…二層発泡成形品（最終成形品）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一組の雄型と雌型とよりなる金型を中間成形
   品製造用の第一の金型とし、別の一組の雄型と雌
   型とよりなる金型を多層発泡成形品製造用の第二
   の金型とし、第一の金型の雄型または雌型は前記
   中間成形品を把握できるよう第二の金型の雄型ま
   たは雌型の形状と略同一であり、かつ第二の金型
   が形成するキヤビテイは第一の金型が形成するキ
   ヤビテイより大きいところの上記第一の金型と第
   二の金型を用い、先ず、第一の金型のキヤビテイ
   内に第一層用原料ビーズを充填した後、加熱発泡
   させて表面が凹凸状粗面であつて通気性を有する
   中間成形品を製造し、つぎに、第一の金型の雄雌
   金型を僅かに開いて金型内の発泡樹脂の発泡力を
   減少させた後、前記雄型または雌型の一方に中間
   成形品をつけたまま第一の金型の雄雌金型と第二
   の金型の雄雌金型を相互に入れ替えて組み合わ
   せ、該組合わせ金型で第一の金型のキヤビテイよ
   り大きなキヤビテイを形成し、そのキヤビテイ内
   の空隙に第二層用原料ビーズを充填し、ついで加
   熱発泡成形して多層発泡成形品を製造し、一方、
   この多層発泡成形品を製造している間に、別の第
   一の金型と第二の金型とで上記工程を繰り返して
   多層発泡成形品を製造することを特徴とする多層
   発泡成形品の製造方法。