JPS62267129A - 発泡樹脂成形品の製造方法 - 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】 （ａ）　　発明の目的 本発明は粒子間々隙のない融着性の優れた熱可塑性樹脂
発泡粒子の型内成形法に関する。

（産業上の利用分野） 本発明の成形方法によ）得られた型物発泡体製品は、容
器、断熱材、緩衝材として有用である。

（従来の技術） 従来、気泡構造を有する成形品を製造する方法としては
、発泡剤を含有するスチレン系樹脂をスチームで予備発
泡させ、得られた予備発泡体を空気中に暫く放置し熟成
させたのち、減圧下ないし常圧下でスチーム孔（スリッ
トでも可）を有する型内に連続的に充填し、加熱発泡さ
せて融着する方法が工業的に広〈実施されている。

この方法は、魚箱、緩衝包装材、断熱材等として用いら
れる複雑な形状の成形品が容易に製造できる。

この発泡樹脂型物成形品の製造方法において、型のキャ
ビティ内に充填された予備発泡粒子間の隙間に存在する
空気を型外へ抜気して粒子どうしの融着を向上させる方
法として、予備発泡粒子を雌型と離型の１対よりなる金
型のキャビティ内に充填後、スチームを導き、キャビテ
ィを経て他方の型のチャンバーを経てスチームを型外へ
排出する方法が行われている。

このスチームによる抜気方法では十分と言えず、特に発
泡体が大型容積（例えば縦１，８４５圏１横９３０＋ｓ
ｍ、厚さ４２５　ｍ　）のものであるときはより抜気を
高めるために抜気時間を長くする必要があるが、スチー
ムのロスが増加するだけで品質（融着度、粒子間々隙）
向上への寄与は少ない。

抜気方法として、型のキャビティ内に予備発泡粒子を充
填後、キャビティ内を−５００ｍＨｇ−−７００＋ｍＨ
ｇ減圧して抜気する方法が提案された。この方法は、前
述のスチームによる抜気方法よりも粒子間々隙が減少し
、かつ粒子同志の融着も８０％と高いが、未だ部分的に
は粒子間間隙が存在する。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明においては、減圧による抜気とスチームによる抜
気を併せて用いることにより抜気の程度を高めて発泡樹
脂成形品の粒子同志の融着度を向上させるとともに、粒
子間間隙を減少させて外観を向上させ、更に減圧冷却を
行なうことにより成形サイクルを短縮できる。

（発明の構成） 本発明は、予備発泡樹脂粒子を、スチーム孔を有する雌
雄１対の型のキャビティ内に充填し、ついでキャビティ
内に充填された予備発泡樹脂粒子同志間の隙間に存在す
る空気を型外へ抜気するためにキャビティ内の圧力を−
５０〜−７００ｍＨｇ減圧して抜気し、ついでこの抜気
においてもキャビティ内に残存した空気を除去するため
にキャビティ内が減圧されている状態で一方の型より加
熱スチームをキャビティ内に導き、この加熱スチームに
より残存する空気を他方の型外へ排出して抜気を行ない
、必要によりこの減圧による抜気と加熱スチームによる
抜気を繰り返した後、ついでキャビティ内に加熱スチー
ムを導き予備発泡樹脂粒子を加熱膨脹させるとともに相
互に融着させて型物発泡体となし、ついでこの型物発泡
体を冷却することを特徴とする発泡樹脂型物成形品の製
造方法を提供するものである。

（予備発泡粒子） 本発明の発Ｉｌ＠ｌ樹脂型物成形品の製造方法は、ポリ
スチレン予備発泡粒子は勿論のこと、ポリノロピレン、
ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン・（メタ）アクリル酸共重合体の金属塩、α−メチル
スチレン・スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチ
レングラフトポリエチレン共重合体スチレングラフトポ
リゾロピレン及びこれらの架橋樹脂等の熱可塑樹脂の発
泡粒子にも応用できる。また、これら樹脂の混合物や、
これら樹脂または混合物にエチレン・プロピレン共重合
体ｆムやポリイソブチレンデムを配合した組成物より得
た予備発泡粒子であってもよい。予備発泡粒子は、かさ
密度が１０〜９０　ｇ／ｌ、粒子径が１〜１０ｍのもの
があげられる。予備発泡粒子は架橋されていても、架橋
されていなくてもよい。

かかる熱可塑性樹脂予備発泡粒子を製造する方法として
は、たとえば樹脂を押出機中で発泡剤と混練して押出し
、押出機のノズルを出たのち放圧して発泡させてから切
断して予備発泡粒子を得る方法、或いは耐圧容器内にお
いて樹脂粒子を水等の分散媒、発泡剤、分散剤等ととも
に、樹脂粒子が軟化する温度前後の温度下で攪拌しなが
ら加熱して、樹脂粒子に発泡剤を含浸させてから、容器
の一端を開放して樹脂粒子と分散媒とを容器内よりも低
圧の雰囲気中に放出して、樹脂粒子を発泡させる方法、
懸濁重合して得た発泡剤を含有するポリスチレン、スチ
レングラ７トポリプロピレン、スチレングラフトポリエ
チレン等の発泡性樹脂粒子をスチームで予備発泡させる
方法等がある。予備発泡粒子の形状としては、球形、円
筒形等の形状がある。

以下、図面を用いて本発明を説明する。

第１図は、本発明の実施に用いる装置の部分縦断正面図
であり、ｌは雌型２と雄型３の１対の金型で、これら雌
型２と雄型３はフレーム７゜７′を介して裏板６．６′
に固定されており、型とフレームと裏板でそれぞれチャ
ンバー８．８’。

８“、８＃が形成される。５，５′は蒸気孔または蒸気
スリットで、４はキャビティである。９は予備発泡粒子
充填ガン、ｐｕ、ｐトπ圧力計であシ、１０．１０’、
ＩＣ／／はスチーム導入管、１１゜１１’、１１“は抜
気管、１２．１２’、１２“はドレーン排管であり、抜
気管１１．１１’、１１“は真空ポンプに接続されてい
る。

第２図と第３図は型内に予備発泡粒子を充填後、抜気、
加熱膨脹融着を行なう本発明のフローシート図であり、
第２図は減圧抜気（ト）とスチーム抜気（Ｓ）を（ｌ：
回行なうケースであり、第３図は前記抜気（ロ）、（Ｓ
）を繰り返し何度も行なうケースである。

図中の矢印方向は、減圧抜気される空気の流れ方向また
はスチームの流れ方向であり、型内の数字は圧力計Ｐ１
の値である。０■Ｈｇはキャビテ（内の圧力が大気圧に
戻された状態を示し、０．７には加熱膨脹融着用のスチ
ーム（圧力０．７略僑）がキャビティ内に導入された（
６）ことも意味する。

（実施例） 即ち、第１図および第２図において、嵩密度が１８９／
Ｌの予備発泡ポリスチレン粒子を縦１８４５ｍ、横９３
０ｍ、高さ４２５鴫のキャビティ４を有する型内に充填
ガン９を用いて１分かけて充填した後、スチーム導入管
１０゜ｌＯ′、ＩＣ１′とトレーン排管１２　、１２’
　、　１２”を閉じ、抜気管１１．１１’、１１’を開
放してチャンバー８．８’、８“お↓びキャビティ４を
一６５０■ｆ（ｇの圧力で３分間減圧させて抜気を行な
った後、抜気管１１“を閉じ（抜気管１１とｌ　ｌ’は
開放状態）、スチーム導入管１０″を開放してチャンバ
ー８″内ＶＣ０，７’に９７ｃｍ”の圧力のスチームを
２秒間導き、チャンバー内の圧力が−４００ｗ＋Ｈｇと
なったところでスチームの供給を止め、瞬時に抜気管１
１’を開放し、−６５０＋＋ａ＋＋Ｈｇの圧となるまで
抜気した。

一６５０■Ｈｇとなったところで抜気管１１“を閉じ、
スチーム導入管１０＃を開放してスチームを導入し、Ｏ
ｍＨｇとなったところで、スチーム導入管１０．１０’
を開放し、ついで０．７　ｋｌｊ／ｃｍ”のスチームを
チャンバー８，８１内に６００秒間導て予備発泡粒子を
加熱膨脹、相互に融着させた。

ついでスチーム導入管１０．１０’、１０”を閉じ、弁
を切シ替えて代りにこのスチーム管内に冷却水を導き、
発泡成形品を２０秒冷却し、ドレーン排管より冷却水を
型外へ排出後、ドレーン排管１２，１２’、１２“、ス
チーム配管１０゜１０’、１０”を閉じ抜気管１１．１
１’、１１“を開放し冷却した（チャンバー内の圧力は
一５０ｍ＋Ｈｇでありた）。ついで、型開きしてブロッ
ク状製品を取り出した。

この製品の発泡粒子同志の融着度は８０Ｌ％であり、こ
のものの外観は優れていた。このブロック状製品を高さ
方向に４２ｍ厚でスライスし、１０枚のが−ドを得た。

この１０枚のゲートの切断面について、１０、−＠ｘｌ
Ｑｚ平方内に存在する粒子間の間隙（ヘクこみ）の存在
数を調べたところ、平均２００個であった（実施例１）
。

なお、全成形サイクルは次の通シである。

充填時間　　　　　　　　　　６０秒 減圧抜気時間（Ｖｓ）　　　　　　１８０秒スチーム抜
気時間（Ｓｓ）　　　　　　　２秒（Ｖｓ）　　　　　
　　　　　　　　ａｏ秒（Ｓ鵞　）　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２秒加熱時間
（Ｈ）　　　　　　　　　６０秒水冷時間　　　　　　
　　　　２０秒 放冷時間　　　　　　　　　２１００秒合　　計　　　
　　　　　　２，５１４秒第３図は、減圧抜気を４回、
スチーム抜気を３回繰り返した後に加熱、膨張、融着成
形を行ったもの（実施例２）で、得られたブロック状製
品の発泡粒子の融着度は８ｏチであり、スライスされた
ゲート状製品の間隙は１６０個であり、各工程の時間は
表１に示す通りであった。

（比較例） 第４図は、通常行われているスチームのみによる抜気を
経て型物発泡成形品を製造するフローシート図であり、
得られたブロック状製品の発泡粒子の融着度は３０％で
あり、スライスされたが−ドの間隙は４００個、全成形
サイクル？ は３８％７秒であっ友（比較例１）。

第５図は予備発泡粒子を型内に充填後、減圧してキャビ
ティの圧力を−６５０ｍＨｇに１８０秒間保った後、０
．７　ｋｐ／ｚ”のスチームを６０秒間導入してブロッ
ク状型物発泡体製品を得る（比較例２）フローシート図
である。

この方法により得た製品の融着度は３０チ、Ｍ−ドの間
隙は３００個であり、全成形サイクルは２１８０秒であ
った。

なお、参考までに、各実施例、比較例の成形サイクルの
詳細と、発泡体製品の物性を表１に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いる金型の断面図であり、第
２図、第３図、第４図および第５図は発泡樹脂成形品の
製造フローシート図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）予備発泡樹脂粒子を、スチーム孔を有する雌雄一対
   の型のキャビティ内に充填し、ついでキャビティ内に充
   填された予備発泡樹脂粒子同志間の隙間に存在する空気
   を型外へ抜気するためにキャビティ内の圧力を−５０〜
   −７００ｍｍＨｇ減圧して抜気し、ついでこの抜気にお
   いてもキャビティ内に残存した空気を除去するためにキ
   ャビティ内が減圧されている状態で一方の型より加熱ス
   チームをキャビティ内に導き、この加熱スチームにより
   残存する空気を他方の型外へ排出して抜気を行ない、必
   要によりこの減圧による抜気と加熱スチームによる抜気
   を繰り返した後、キャビティ内に加熱スチームを導き予
   備発泡樹脂粒子を加熱膨脹させるとともに相互に融着さ
   せて型物発泡体となし、ついでこの型物発泡体を冷却す
   ることを特徴とする発泡樹脂成形品の製造方法。 ２）キャビティ内の減圧による抜気が、キャビティの壁
   の六方から行われることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の製造方法。 ３）加熱スチームによる抜気が、該スチームが導入され
   たキャビティの壁を除いた残りの五方の壁又は導入され
   た反対側の壁より行われることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の製造方法。