WO2015129054A1 - 発泡成形体用金型 - Google Patents

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WO2015129054A1
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slit
rectifying
molded body
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裕一 中村
保 河合
中村　雅昭
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有限会社三宝金型製作所
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    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3415—Heating or cooling
    • B29C44/3426—Heating by introducing steam in the mould

Definitions

  • the present invention relates to a mold for a foam molded body, and more specifically, a thermoplastic resin by forming a molding chamber of a mold for molding a molded body having a complicated shape such as a bent portion or a thin-walled portion into a rectifying slit structure.
  • the foam is molded into the molding chamber efficiently and uniformly, promoting uniform heating and cooling, shortening the molding cycle, and improving the production efficiency.
  • the present invention relates to a mold for a foam molded body capable of producing a foam molded body having a uniform expansion ratio.
  • thermoplastic resin bead impregnated with a low-boiling hydrocarbon such as butane or pentane and foamed at a predetermined foaming ratio (hereinafter simply referred to as a resin bead) is used. Then, after introducing into the molding chamber in the mold using compressed air, the resin is softened with high-temperature steam of 100 ° C. or higher and the low-boiling hydrocarbons are thermally expanded, the resin beads are fused together, cooled, The so-called bead method for releasing the mold is widely used.
  • a series of operations and events such as steam, compressed air, water cooling, air cooling (cooling), vacuum suction, vacuum evacuation and the like used for manufacturing a foamed resin molded body are collectively referred to as “utility”.
  • a molded article having a complicated shape that is difficult to be filled with resin beads by this bead method for example, a complicated part having a thin part or a narrow part such as a bent part such as a side wall or a partition wall standing on the base part, and a concavo-convex protrusion
  • a core vent with fine holes is arranged on the side wall, partition wall, uneven projection, top of these, etc.
  • a narrowed narrow path is formed.
  • Resin beads accelerated and fluidized with a large amount of compressed air (for example, 5 kg / cm 2 ) from a filling port (for example, a diameter of 22 mm ⁇ ⁇ 2) provided in the base portion are successively filled in the narrow path (for example, 2 ⁇ 5 seconds), but without exhaust, near the filling port where the resin beads float and fluctuate due to the compressed air trapped without being exhausted in the bag path, and before the resin beads are sufficiently filled
  • the filling port is closed and the resin beads are blown back to complete the filling.
  • the mold parting surface of the mold is opened to such an extent that the resin beads do not discharge, and cracking molding that exhausts intensively from the parting surface has become normal.
  • a new problem arises in the loss of filling and non-uniform filling.
  • researches such as slitting the core vent have been made, and further efforts have been made to increase the installation density of the core vent, and recently, a mold with a 25 mm pitch, which is the limit of the mold strength. Is still standardized, but it still depends on cracking.
  • Patent Document 1 proposes a rectified exhaust structure for filling air in a thin portion.
  • Patent Document 2 proposes a technique for intensively installing a core vent in a thin wall portion to improve the displacement.
  • patent document 1 it rectifies
  • the present inventors tried to increase the number of core vents installed in the thin portion while ignoring the pressure resistance of the mold, but a sufficient rectifying effect and an effect of increasing the displacement were not recognized. Furthermore, as a result of research, the present inventors have a structure in which the current state of core vents such as thin-walled parts where exhaust performance is particularly required is a structure that must be installed crossing the filling direction of the filling air. Is combined with the refraction resistance caused by the exhaust structure that refracts at the core vent, the shunt resistance due to the micro vent of the core vent, and the ventilation resistance due to the micro flow, so that the displacement of the thin part is extremely low It was found that this is the cause of non-uniform filling.
  • the present invention improves the conventional rectifying exhaust and increases the displacement so that the resin beads are efficiently and uniformly filled into the molding chamber even in a bent portion or a thin portion. It is an object of the present invention to provide a mold for a foam molded article that can not only improve manufacturing efficiency by promoting heating / cooling and shortening the molding cycle, but also can mold a molded article with uniform quality and excellent strength. To do.
  • the present invention is characterized in that a foamed resin molded body comprising a core mold and a cavity mold, and comprising a base part and a standing part protruding from the base part, is formed by a bead method.
  • the base of the mold is provided with at least one raw material filler hole for introducing resin beads
  • the molding chamber formed between the core mold and the cavity mold is such that the resin beads introduced from the raw material filler holes in the base of the mold are once guided in a direction parallel to the base, and then the mold It is configured to be guided to the top of the standing part
  • a rectifying slit that communicates the steam chamber and the molding chamber is extended along a direction in which the resin beads are guided from the hole for the raw material filler to the top of the standing portion of the mold.
  • Another feature of the present invention is the above-described mold for a foamed molded article in which both side walls of the rectifying slit are intermittently connected by the connecting portion.
  • Still another feature of the present invention is that the both side walls of the rectifying slit are partially connected by a connecting portion, and a working rectifying / diffusion passage is provided inside the rectifying slit and at least on the molding chamber side of the connecting portion.
  • This is a mold for a foam molded article.
  • Still another feature of the present invention is that the connecting portion is provided inside the rectifying slit, and the use rectifying / diffusion passage is provided on both the forming chamber side and the steam chamber side of the rectifying slit. It is a mold.
  • Still another feature of the present invention is the above-described mold for a foamed molded article in which the connecting portion is provided so as to protrude from the inside of the rectifying slit toward the steam chamber.
  • Still another feature of the present invention is the above-described mold for a foam molded body, wherein the shape of the opening of the rectifying slit is a wedge shape that is narrow on the base side of the standing part of the mold for the foam molded body and wide on the top side. .
  • Still another feature of the present invention is the above-described mold for a foam molded article in which the rectifying slit is provided only in the standing portion.
  • Still another feature of the present invention is the above-described mold for a foamed molded article in which at least one selected from a rectifying slit, a core vent, and a drill hole is disposed in the base portion.
  • Still another feature of the present invention is a molded body formed by the above-mentioned mold for foamed molded article, and at least the standing portion of the molded body has a ridge due to the rectifying slit of the mold for foamed molded article.
  • This is a molded body in which the part is formed from the base side to the top side of the standing part.
  • the rectifying slit that communicates the steam chamber and the molding chamber has the resin beads from the material filler hole to the top of the standing portion.
  • the turbulent flow does not occur in the molding chamber when the compressed air (filled air, the same applies hereinafter) used for introducing the resin beads is discharged, and it is close to the laminar flow It becomes. Therefore, the compressed air is discharged smoothly, and the resin beads are not blown back before being filled into the standing part of the mold, so that the resin beads are filled up to the top of the standing part.
  • the resin beads are efficiently filled without floating or turbulent. In this way, resin beads are uniformly filled from the base to the top of the standing part, eliminating the problem of material loss due to partial overfilling, uneven strength and insufficient strength due to partial underfilling.
  • the shape of the opening of the rectifying slit is made narrow on the base side of the standing part and wide on the top side, or two or more rectifying slits are arranged from the base side to the top side of the standing part, and the top side If the rectifying slit is made wider than the rectifying slit on the base side, more compressed air is discharged on the top side. As a result, the compressed air is rectified from the base portion to the top portion of the standing portion and the displacement is increased, so that the resin beads are efficiently and uniformly filled up to the top portion of the standing portion.
  • a rectifying slit is extended in the standing portion, and a slit and / or a core vent having a smaller opening than the rectifying slit is provided in the base portion, so that a rectifying and discharging effect can be effectively obtained, and the resin beads are standing up. It is efficiently and uniformly filled up to the top of the installation part.
  • the convex strips due to the rectifying slits are formed from the base side to the top side, so that the convex strips function as reinforcing ribs for the molded unit.
  • the molded body is reinforced. For this reason, even a molded body foamed 60 to 65 times has the same strength as the current 55 to 60 times molded body.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a mold according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view clearly showing a molding chamber in the mold of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view showing a core mold in the mold of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a cavity mold in the mold of FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the mold shown in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic explanatory view showing the direction in which resin beads are guided in the mold of FIG.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory diagram showing the flow of utility when discharging the utility from the rectifying slit in the mold of FIG.
  • FIG. 9 is a schematic explanatory view showing the flow of service in the mold of FIG.
  • FIG. 10 is a schematic explanatory view showing the flow of utility when discharging the utility from the conventional slit.
  • FIG. 11 is a schematic explanatory view showing the flow of service in a conventional mold.
  • FIG. 12 is a schematic explanatory view showing the flow of utility when discharging the utility from the conventional core vent.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a mold according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic sectional view clearly showing a molding chamber in the mold of FIG.
  • FIG. 15 is a schematic sectional view showing a core mold in the mold of FIG.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a cavity mold in the mold of FIG.
  • FIG. 17 is an enlarged view of a main part of the mold shown in FIG. 18A is a sectional view taken along line AA in FIG. 17,
  • FIG. 18B is a sectional view taken along line BB, and
  • FIG. 18C is a sectional view taken along line CC.
  • 19 (a), 19 (b), and 19 (c) are schematic cross-sectional views showing an example in which the shape and arrangement of the connecting portion in the mold shown in FIG. 13 are changed.
  • FIG. 20A is a schematic explanatory diagram showing a flow of utility when introducing a utility
  • FIG. 20B is a schematic explanatory diagram showing a flow of utility when discharging the utility.
  • FIG. 20A is a schematic explanatory diagram showing a flow of utility when introducing a utility
  • FIG. 20B is a schematic explanatory diagram showing a flow of utility when discharging the utility.
  • FIG. 21 is a schematic explanatory view showing the flow of service in the mold of FIG.
  • FIG. 22 is a schematic explanatory view showing an example in which a rectifying slit and another slit in the present invention are combined.
  • FIG. 23 is a schematic explanatory view showing an example in which a rectifying slit and another slit in the present invention are combined.
  • FIG. 24 is a schematic explanatory view showing still another example of the rectifying slit in the present invention.
  • FIG. 25 is a schematic explanatory view showing still another example of the rectifying slit in the present invention.
  • FIG. 1 to FIG. 4 show Embodiment 1 of the mold of the present invention, which is composed of a core mold 1A and a cavity mold 1B, and includes a base part 3 and a foaming part 4 protruding from the base part 3.
  • a mold for molding a resin molded body by a bead method, and at least one raw material filler hole 3a for introducing resin beads is provided in the base 3 of the mold (cavity mold 1B), and a core mold
  • the molding chamber 5 formed between 1A and the cavity mold 1B has a standing portion after the resin beads introduced from the raw material filler hole 3a of the base 3 of the mold are once guided in a direction parallel to the base 3.
  • the “standing portion” means, for example, a side wall or a partition that stands substantially vertically from the bottom of the container, a fitting portion that stands substantially vertically from the lid of the container, a cushioning material, or a structural member. It includes a protruding bent portion at an arbitrary angle such as an L shape such as a concave shape, and the like, and the resin bead filling direction is not a linear direction but a bent direction.
  • the rectifying slit is extended means that the length direction of the rectifying slit is provided so as to extend along the erected direction of the erected portion.
  • a thin fitting portion 4b is provided around the top portion 4a so as to be fitted with the lid.
  • a core vent C is disposed in the base 3 so that the amount of utility discharged at the base 3 is suppressed and the amount of discharge at the standing portion 4 is increased.
  • the base portion of the mold should be accurately expressed as “a portion of the mold for forming the base portion of the molded body”. Referred to as the base of the mold. The same applies to names that originally indicate parts of the molded body, such as standing parts, thin parts, and bent parts.
  • the present invention is a mold 1 comprising, for example, a core mold 1A as shown in FIG. 3 and a cavity mold 1B as shown in FIG. 4, for example. These core mold 1A and cavity mold 1B are shown in FIG. By combining them as described above, the molding chamber 5 is formed between the core mold 1A and the cavity mold 1B.
  • FIG. 2 shows the formed molding chamber 5 by shading.
  • the mold 1 (cavity mold 1B) is provided with a material filler hole 3a for introducing resin beads together with a large amount of compressed air into the molding chamber 5.
  • the raw material filler hole 3a is connected to a discharge port of the raw material filler, and resin beads are filled into the molding chamber 5 from this discharge port.
  • the mold 1 of the present invention is provided with a rectifying slit 2 for introducing or discharging a utility, and the rectifying slit 2 is intermittently connected by a connecting portion (non-slit portion) 2a.
  • 5 and 6 are enlarged views of the rectifying slit 2.
  • the width W of the rectifying slit 2 is such that when the compressed air is discharged from the rectifying slit 2, the resin beads are not discharged from the molding chamber 5 together with the compressed air, so that at least the rectifying slit opened to the molding chamber 5 side. It is necessary to make the width W of 2 smaller than the diameter of the resin beads filled in the molding chamber 5.
  • the diameter of the pre-foamed resin beads is usually about 2 to 6 mm, when such resin beads are used, it is preferable to make the width W of the rectifying slit 2 narrower than about 1.5 mm. .
  • the width W of the rectifying slit is preferably 0.2 mm or more in order to allow the utility to be introduced into the mold or discharged from the mold, but in order to introduce or eject the utility more smoothly, 0.5 mm or more is more preferable, and 0.8 mm or more is more preferable.
  • the connecting portion 2a is for integrally connecting the molds on both sides of the rectifying slit 2 to ensure strength.
  • the method of forming the connection part 2a is not specifically limited, For example, the method of carving using suitable cutting tools, such as an end mill, is mentioned.
  • suitable cutting tools such as an end mill
  • the length L1 of the connecting portion 2a is preferably 3 to 100 mm, more preferably 5 to 80 mm, and still more preferably 8 to 50 mm, from the viewpoints of utility introduction / discharge effect and mold strength.
  • the distance L2 between the adjacent connecting portions is preferably 3 to 200 mm, more preferably 5 to 150 mm, and still more preferably 8 to 8 from the viewpoints of utility introduction / discharge effect and mold strength. 100 mm.
  • the relationship between the length L1 of the connecting portion and the distance L2 between the adjacent connecting portions is preferably L1 ⁇ L2 from the viewpoint of utility supply / discharge and utility rectification / diffusion effects.
  • the length of the rectifying slit 2 is preferably as long as possible. Therefore, the maximum length L3 of the rectifying slit 2 is the entire circumference of the core mold 1A and the cavity mold 1B forming the molding chamber. For example, from one edge to the opposite edge on each surface of the mold 1. For example, in the case of the side wall of the mold 1, as shown in FIGS. 1 to 4, it may be from the upper edge to the lower edge, or the rectifying slit 2 on the adjacent side wall is connected to the mold 1.
  • the minimum length of the slit length L3 is a total value of the minimum value of the length L1 of the connecting portion 2a and the minimum value of the distance L2 between the adjacent connecting portions.
  • the opening rate of the periphery of the raw material filling hole 3a and the base portion 3 is reduced, and the discharge from these portions is relatively It is desirable to suppress it.
  • the opening 2b of the rectifying slit 2 is made smaller, a slit having a smaller opening than the rectifying slit 2, a core vent or a drill hole as shown in FIGS. . These may be used alone or in combination of two or more.
  • the distance L4 between the adjacent rectifying slits 2 is not particularly limited as long as the necessary aperture ratio can be obtained, but the distance L4 is preferably 2 to 50 mm in order to uniformly introduce and discharge the utility.
  • the thickness is preferably 2 to 30 mm, more preferably 2 to 20 mm.
  • channel 2d which connects between these rectifying slits 2
  • supplementary ability introduction / discharge capability between these rectifying slits 2 is supplemented. Is also possible.
  • the opening ratio (%) of the rectifying slit that opens to the area inside the molding chamber 5 is represented by the rectifying slit opening area (total area of the opening 2b) / the molding chamber area ⁇ 100. From the viewpoint of the strength of the metal mold, it is preferably 3 to 40%, more preferably 8 to 25%, still more preferably 10 to 15%. Further, the opening ratio of the standing portion 4 and the base portion 3 increases the rectification / discharge capacity of the standing portion 4 and satisfies the relationship of the base portion 3 ⁇ the standing portion 4 from the surface where the resin beads are uniformly filled. It is preferable that the base portion 3 is 1 and the standing portion 4 is 1.2 times or more.
  • the width W of the rectifying slit 2 is sufficient if at least the width W on the molding chamber 5 side is narrower than the diameter of the resin beads, and extends over the entire depth of the rectifying slit 2 up to the vapor chamber 6 side. It need not be the same width.
  • a taper shape spreading from the molding chamber 5 side to the steam chamber 6 side or a shape spreading from the middle of the depth of the rectifying slit 2 to the steam chamber 6 side may be adopted. By doing in this way, it becomes difficult to produce a chip of a cutter at the time of fine hole (rectification slit 2) processing, and the discharge effect of utility is also improved.
  • the molding chamber 5 side may be widened in a tapered shape.
  • both the molding chamber 5 side and the steam chamber 6 side can be formed in a taper shape.
  • the molding chamber 5 side can be prevented from the above-described effect of reducing the releasability and preventing the cutter from being chipped. The effect is obtained, and the effect of preventing the cutter and improving the utility discharge can be obtained on the steam chamber 6 side.
  • the rectifying slit 2 is provided along the direction in which the resin beads are guided as described above, the utility such as compressed air can be smoothly discharged out of the molding chamber 5. That is, when the rectifying slit 2 according to the present invention is used, as shown in FIG. 8, since the change in the flow path when the utility is discharged is small, turbulent flow is hardly generated, and a state close to laminar flow is obtained. Not only does the resistance at the time of discharging the role become small, but also the floating and turbulence of the resin beads does not occur. Therefore, as shown in FIG. 9, the flow of service in the mold is smooth, and the resin beads are uniformly filled not only in the standing portion 4 but also in the top portion 4a and the thin fitting portion 4b.
  • the opening P for discharging the utility is not a slit shape such as a core vent, or when the opening P is orthogonal (bent) to the direction in which the resin beads are guided even though it is a slit shape
  • the opening P for discharging the utility is not a slit shape such as a core vent, or when the opening P is orthogonal (bent) to the direction in which the resin beads are guided even though it is a slit shape
  • the filling of the base 3 is completed before the resin beads are filled up to the upright portion 4 and the top portion 4a, and as a result, the resin beads are blown back, so that the upright portion 4 and the top portion 4a
  • the thin fitting portion 4b is not filled with resin beads.
  • FIGS. 13 to 17 show Embodiment 2 of the mold of the present invention.
  • utility rectification is provided at least on the molding chamber 5 side of the connecting portion 2a of Embodiment 1.
  • FIG. This is an example in which the effect of introducing and discharging utility is further enhanced by providing the diffusion path 2c. That is, as shown in FIGS. 13 to 16, the mold 1 is composed of a core mold 1A and a cavity mold 1B, and as shown in FIGS. 17 and 18, the rectification opens to the molding chamber 5 side and the steam chamber 6 side. A slit 2 is formed, and both side walls of the rectifying slit 2 are partially connected by a connecting portion 2a.
  • a useful rectifying / diffusing portion is provided inside the rectifying slit 2 and at least on the molding chamber 5 side of the connecting portion 2a.
  • a passage 2c is provided inside the rectifying slit 2 and at least on the molding chamber 5 side of the connecting portion 2a.
  • the core vent C is disposed in the base portion 3 as in FIGS. 1 to 4 of the first embodiment.
  • the connecting portion 2a integrally connects the dies on both sides of the rectifying slit 2 to ensure strength, and at least forms the service rectification / diffusion passage 2c on the molding chamber 5 side. It is.
  • the portion between the adjacent connecting portion 2a and the connecting portion 2a may be referred to as an opening 2b.
  • the connecting portion 2a is not particularly limited except that the connecting rectification / diffusion passage 2c is provided inside the rectifying slit 2 and at least on the molding chamber 5 side of the connecting portion 2a, and the shape and arrangement of the connecting portion 2a are appropriately determined. can do.
  • the connecting portion 2 a is rectangular, the surface on the vapor chamber 6 side is provided flush with the portion other than the rectifying slit 2, and the useful rectifying and diffusing passage 2 c is formed on the molding chamber 5 side. It is an example.
  • FIG. 19A shows an example in which a corner near the top of the connecting portion 2a on the molding chamber 5 side is removed.
  • the introduced steam easily diffuses in the extending direction of the rectifying slit 2, for example, the ratio of the steam introduced from the oblique direction to the molding chamber 5 is increased, This is preferable in terms of efficient introduction.
  • the compressed air is rectified and discharged.
  • the connecting portion 2a is provided inside the rectifying slit 2 (substantially the center of the depth of the rectifying slit 2 in FIG. 19B), and the forming chamber 5 side and the steam chamber 6 side of the connecting portion 2a. This is an example in which the utility rectification / diffusion passage 2c is formed in both.
  • FIG. 19C is an example in which the connecting portion 2 a is provided so as to protrude from the inside of the rectifying slit 2 toward the steam chamber 6.
  • connection part 2a is not specifically limited, For example, the method of carving using suitable cutting tools, such as an end mill, is mentioned.
  • the length of the connecting portion 2a (ie, the length of the utility rectifying / diffusion passage 2c) L1, the distance L2 between the adjacent connecting portions (ie, the opening 2b), the length L1 of the connecting portion and the adjacent connecting portions
  • the relationship of the distance L2, the width W of the rectifying slit 2, the slit length L3, and the distance L4 between the adjacent rectifying slits 2 are the same as in the first embodiment.
  • the opening ratio (%) of the rectifying slit may be the same as that of the first embodiment, but in the case of the second embodiment, the rectifying slit opening area (the total area of the rectifying slit 2c and the useful rectifying / diffusion passage 2c on the molding chamber 5 side) ) / Represented by molding room area ⁇ 100.
  • the utility rectification / diffusion passage 2c is a space formed at the upper part of the connecting portion 2a or at the upper and lower portions, and forms a passage for rectification or diffusion of the utility as described above.
  • the depth D2 of the utility rectification / diffusion passage 2c is preferably 5 to 80%, more preferably 10% of the depth D1 of the rectification slit 2 from the viewpoints of introduction of utility, rectification / discharge effect, and mold strength. It is ⁇ 70%, more preferably 15 to 60%.
  • the depth D1 of the rectifying slit 2 is usually equal to the thickness of the mold material and is generally about 6 to 20 mm.
  • FIG. 20A and 20 (b) show the state of introduction and discharge of utility when the rectifying slit 2 shown in FIG. 19 (a) is used.
  • the introduction of utility as shown in FIG. 20A, for example, when the resin beads 7 are heated with steam (utility), the opening 2b between the coupling portion 2a and the coupling portion 2a is used.
  • the steam (utility) introduced from is spread and diffuses in the utility rectification / diffusion passage 2c formed in the upper part of the connecting portion 2a. That is, the introduced steam is not only straightly introduced into the molding chamber 5 to heat the resin beads 7 but also introduced and diffused into the molding chamber 5 from the service rectification / diffusion passage 2c above the connecting portion 2a.
  • the connecting portion 2a does not hinder the introduction of steam. That is, on the molding chamber 5 side, the rectifying slit 2 forms a continuous rectifying slit 2 between the slit where the connecting portion 2a exists and the slit where the connecting portion 2a does not exist. Steam is uniformly introduced into the molding chamber 5 to heat the resin beads. Accordingly, since there is no dead area in the rectifying slit 2 where no steam is introduced, the resin beads 7 are heated uniformly. On the other hand, in the case of Embodiment 1, as shown in FIG.
  • FIG. 20B shows the flow of service in the mold of FIG.
  • Embodiment 1 since the collection / discharge of compressed air is hindered by the connecting portion (non-slit portion) 2a, the filling property of the resin beads is slightly lowered as compared with Embodiment 2. However, compared with the conventional metal mold
  • the opening ratio is higher on the top portion 4a side of the standing portion 4 than on the base portion 3 side.
  • the opening ratio is high on the base 3 side, when the resin beads are filled in the mold, the compressed air is discharged from the rectifying slit 2 on the base 3 side and the amount of compressed air reaching the top 4a side is small. This is because the force for filling the resin beads on the top 4a side tends to be weakened.
  • the opening ratio of the standing portion 4 can be increased by providing a through-hole such as a normal core vent or a drill hole in addition to the rectifying slit 2 of the present invention.
  • a through-hole such as a normal core vent or a drill hole
  • FIGS. 22 and 23 by providing a through hole 2e in the top 4a of the upright portion 4, the opening ratio of the upright portion 4 is made larger than that of the base portion 3, and the resin beads are preferably fitted into the top 4a and the fitting.
  • the joint portion 4b can be filled.
  • the opening shape of the rectifying slit 2 is made narrower on the base 3 side and wider on the top 4a side, or two or more rectifying slits 2 (shown in FIG. 25) are shown in FIG.
  • the rectifying slit 2 on the top 4a side is made wider than the rectifying slit 2 on the base 3 side.
  • the opening ratio of the standing portion 4 can be increased, or the opening ratio can be increased as it is closer to the top portion of the standing portion 4, and the resin beads can be easily filled up to the top portion 4 a of the standing portion 4. 22 to 25, the connecting portion 2a is omitted.
  • the rectifying slit 2 is disposed in the standing portion 4 .
  • the present invention is not limited to this.
  • the rectifying slit 2 is disposed on each of the standing part 4, the top part 4a, and the fitting part 4b, or a part of the standing part 4 and all of the top part 4a and the fitting part 4b.
  • the shape of the thin part, the positional relationship between them and the filling port, the exhaust balance of the entire mold including the base part, the filling state, etc. are selected as appropriate.
  • the metal mold 1 of the present invention is provided with the rectifying slit 2 having a special structure that opens on the surface of the molding chamber 5, the resin beads are introduced into the molding chamber 5 using compressed air. Even when the compressed air is sufficiently discharged from the rectifying slit 2 and cracking is not performed, the resin beads are uniformly filled in the mold. Accordingly, there is no loss of material due to non-uniform filling of resin beads and no reduction in the strength of the molded body. Further, the present invention can be cracked as necessary, and even in that case, the cracking width may be narrow, so that the loss of excessive filling of resin beads, uneven filling, Problems such as non-uniformity and dimensional accuracy are improved.
  • the pre-foaming ratio of the current container or the like is mainly a molded body foamed 55 to 60 times from the strength of the molded body.
  • the foamed resin molded body according to the present invention has a reinforcing strength by ribs composed of ridges. Due to the synergistic effect of uniform filling and uniform density, even a molded body foamed at a prefoaming ratio of 60 to 65 times has the same strength as the current 55 to 60 times molded body.
  • the protruding portion is provided at least on the standing portion, and can be provided on the base portion as necessary.
  • the molded body such as a fish box
  • name printing display such as product name, production area, and label sticking
  • mold 1B which consists of an outer surface which does not provide a rectifying slit only in printing or a label sticking position
  • line part can also be utilized as a design of a molded object.
  • Example 1 First, a mold for taking five molded bodies generally called deep boxes (outer dimensions: 347 ⁇ 577 ⁇ total height 280 mm, inner dimensions: 306 ⁇ 536 ⁇ depth 260 mm) was prepared. This mold was created by assembling parts cut out from a forged aluminum plate having a thickness of 10 mm. A rectifying slit 2 is drilled in the standing part 4 on the molding chamber 5 side of each of the core mold 1A and the cavity mold 1B with a grooving machine (trade name: VM7 III model, manufactured by Osaka Kiko Co., Ltd.). Molds as shown in 13 to 16 were produced.
  • VM7 III model manufactured by Osaka Kiko Co., Ltd.
  • the width W of the rectifying slit 2 is 0.8 mm (same from the molding chamber 5 side to the steam chamber 6 side of the rectifying slit 2), the length L1 of the connecting portion 2a is 10 mm, and the distance L2 between the connecting portions 2a (opening portion 2b). Is 30 mm, the length L3 of the rectifying slit 2 is 250 mm from the upper edge to the vicinity of the lower edge of the core mold 1A and the cavity mold 1B, and the distance L4 between the rectifying slits 2 is 6 mm.
  • Comparative Example 1 A mold for taking five deep boxes as in Example 1 was prepared by a conventional method for both the standing portion 4 and the base portion 3 using a core vent. That is, a 10 mm diameter hole was drilled in a lattice shape with a side of 25 mm, and a 10 mm diameter core vent having seven slits with a width of 0.4 mm was fitted into the hole to obtain a mold of Comparative Example 1.
  • the opening ratio of both the standing portion 4 and the base portion 3 is about 3.0%.
  • Example 1 Deep boxes were manufactured using the molds of Example 1 and Comparative Example 1 (Examples 1a and 1b, Comparative Examples 1a, 1b and 1c).
  • Example 1 it manufactured by the method (Example 1a) which does not perform cracking, and the method (Example 1b) of 2 mm cracking, and two types of methods.
  • Comparative Example 1 was produced by three methods: a method in which cracking was not performed (Comparative Example 1a), a method in which cracking was 3 mm (Comparative Example 1b), and a method in which cracking was 6 mm (Comparative Example 1c). Table 1 shows the detailed conditions of each step in the manufacturing method.
  • polystyrene resin beads having an expansion ratio of 60 times are used, and as a molding machine, ACE25 (manufactured by Sekisui Machinery Co., Ltd., number of pieces, 5, frame: standard) Concave 400H, convex 120H) were used.
  • the obtained deep box was cut at a position 20 mm from the bottom, a position 100 mm from the bottom, and a position 200 mm from the bottom, and was decomposed into four parts, which were the bottom plate, the lower wall stage, the middle wall stage, and the upper wall stage, respectively.
  • the weight of each part was measured, and the expansion ratio was calculated from the obtained value.
  • the uniformity of the expansion ratio was evaluated according to the following criteria. ⁇ : Good. ⁇ : Defect. X: It is very bad. The obtained results are shown in Table 1.
  • the foaming ratio of the obtained molded body is almost uniform in all parts, and it is due to material loss due to partial overfilling and partial underfilling. It can be seen that the problem of insufficient strength is also improved, and a molded article having substantially uniform strength can be obtained.
  • die of this invention even when performing cracking, it turns out that the molded object which was excellent with the narrow cracking width
  • the mold according to the present invention can provide a molded body having uniform quality and excellent strength, reducing the material loss due to overfilling and reducing the heating steam pressure by improving the aperture ratio and the rectifying slit structure. It is possible to contribute to the improvement of manufacturing efficiency such as energy saving by making it easier and high cycle by shortening the molding cycle.

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Abstract

樹脂ビーズを効率的に成形室（５）内に導入し、成形体の成形サイクルを短くして製造効率を向上させることができ、エネルギーの利用効率を高めるとともに、品質を均一にし強度を高くすることができる発泡成形体用金型（１）を提供する。 樹脂ビーズを導入するための原料充填器用穴（３ａ）が発泡成形体用金型（１）の基底部（３）に少なくとも一つ設けられるとともに、コア型（１Ａ）とキャビティ型（１Ｂ）の間に形成される成形室（５）は、該金型の基底部（３）の原料充填器用穴（３ａ）から導入された樹脂ビーズが一旦該基底部（３）と平行方向に導かれてから、該金型の立設部（４）の頂部に導かれるように構成されており、樹脂ビーズを原料充填器用穴（３ａ）から該金型の立設部（４）の頂部（４ａ）に導く方向に沿って、蒸気室（６）と成形室（５）を連通する整流スリット（２）が延設されていることを特徴とする発泡成形体用金型（１）である。

Description

発泡成形体用金型
　本発明は発泡成形体用金型に係り、更に詳しくは、屈曲部や薄肉部等の複雑な形状の成形体等を成形する金型の成形室内を整流スリット構造とすることにより、熱可塑性樹脂ビーズが成形室内に効率的かつ均一に充填されて、均一な加熱・冷却の促進と成形サイクルの短縮が図られ、製造効率を向上させるばかりでなく、品質が均一で強度に優れた発泡成形体、特に、均一な発泡倍率の発泡成形体を製造することができる発泡成形体用金型に関する。
　発泡合成樹脂からなる発泡成形体を作成する方法としては、ブタンやペンタンなどの低沸点炭化水素を含浸させ所定の発泡倍率で発泡させてなる熱可塑性樹脂ビーズ（以下、単に樹脂ビーズと称する）を、圧縮空気を利用して金型内の成形室に導入してから、１００℃以上の高温蒸気により樹脂を軟化させるとともに低沸点炭化水素を熱膨張させ、樹脂ビーズ同士を融着させ、冷却、離型させる、所謂ビーズ法が広く用いられている。
　なお、本明細書において、発泡樹脂成形体の製造に用いる蒸気や圧縮空気や水冷、空冷（放冷）、真空吸引、真空排気等の一連の操作や事象を「用役」と総称する。
　従来、このビーズ法により樹脂ビーズが充填されにくい複雑な形状の成形体、例えば、基底部に立設した側壁や仕切り壁のような屈曲部、凹凸状突起等の薄肉部や狭小部を有する複雑な形状の成形体を製造する場合、コア型とキャビティ型からなる成形室において、基底部に立設した側壁や仕切り壁や凹凸状突起やこれらの頂部等では、微細孔を有するコアベントが配設された狭窄な袋小路が形成される。この狭窄な袋小路内に、基底部に設けた充填口（例えば口径２２ｍｍφ×２本）から大量の圧縮空気（例えば５ｋｇ／ｃｍ2 ）で加速・流動化された樹脂ビーズが次々と充填（例えば２～５秒）されるが排気が伴わず、袋小路内で排気されずに閉じ込められた圧縮空気により樹脂ビーズが浮遊・乱舞し、樹脂ビーズが十分に充填される前に、排気されやすい充填口近傍や基底部や立壁部根元が先に充填されることにより、充填口が閉止され、樹脂ビーズがブローバックされて充填は完了する。この結果、袋小路内には樹脂ビーズが十分に充填されていない状態で成形工程に移行するため、樹脂ビーズの不均一充填による成形体の強度の不均一や低下が本質的な課題である。
　この課題を解決するため、金型のパーティング面を樹脂ビーズが排出しない程度に型開し、パーティング面から集中的に排気させるクラッキング成形が常態化しているが、クラッキング幅の樹脂ビーズを過剰に充填させるロスと、不均一充填の本質的な課題が新たに発生する。
　また、古くからコアベントの排気を増加させるため、コアベントのスリット化等の研究もなされ、さらに、コアベントの設置密度を上げる努力もなされ、最近では、金型強度の限界とされる２５ｍｍピッチの金型が標準化されているが、依然として、クラッキング成形に依存しているのが実情である。
　特に、本発明でいう袋小路部の排気量の向上についての研究は古くからなされ、例えば、特許文献１では、薄肉部の充填エアーの整流排気構造が提案されている。
　また、特許文献２では、薄肉部に集中的にコアベントを設置し、排気量を向上させる技術が提案されている。
特開平１０－６４３号公報 特開２００３－６２８４９号公報
　ところで、特許文献１では型開方向に対して実質的に垂直な面にのみ蒸気孔を設けることにより整流し、特許文献２では蒸気孔の設置数を調整することにより薄肉部先端部の蒸気開口率を他の部位よりも大きくすることにより、薄肉部に樹脂ビーズを充填する方法が開示されている。
　そこで、本発明者らは金型の耐圧強度を無視して薄肉部のコアベントの設置数を増やすことを試みたが、十分な整流効果や排気量の増大効果は認められなかった。さらに、本発明者らは研究の結果、特に排気性能が高度に求められる薄肉部等のコアベントの現状は、充填エアーの充填方向に交叉して設置せざるを得ない構造であるため、充填エアーがコアベント部で屈折する排出構造であることにより生じる屈折抵抗と、コアベントの微細孔による分流化抵抗と、該微細流による通気抵抗とが複合化されることにより、薄肉部の排気量が極めて低くなっており、不均一充填の原因となっていることを知見した。
　また、上記したクラッキング成形やコアベントの課題を解決するため、新たに加圧充填法や、圧縮充填法が実用化されているが、これらは、高圧で一気に樹脂ビーズを充填するため、充填エアー量の増加を来し、クラッキング成形との併用の域を出ていない。
　本発明は、上記現状に鑑み、従来の整流排気を改良し、排気量を大きくすることにより、屈曲部や薄肉部であっても樹脂ビーズが成形室内に効率的かつ均一に充填されて、均一加熱・冷却の促進と成形サイクルの短縮により、製造効率を向上させることができるばかりでなく、品質が均一で強度に優れた成形体を成形できる発泡成形体用金型を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するために、本発明の特徴は、コア型とキャビティ型からなり、基底部及び該基底部から突設される立設部からなる発泡樹脂成形体をビーズ法により成形するための発泡成形体用金型であり、
　前記金型の基底部には樹脂ビーズを導入するための原料充填器用穴が少なくとも一つ設けられ、
　コア型とキャビティ型の間に形成される成形室は、前記金型の基底部の原料充填器用穴から導入された樹脂ビーズが一旦当該基底部と平行方向に導かれてから、前記金型の立設部の頂部に導かれるように構成されており、
　樹脂ビーズを原料充填器用穴から前記金型の立設部の頂部に導く方向に沿って、蒸気室と成形室を連通する整流スリットが延設されている発泡成形体用金型である。
　本発明の別の特徴は、整流スリットの両側壁が連結部により断続的に連結されている上記の発泡成形体用金型である。
　本発明の更に別の特徴は、整流スリットの両側壁が連結部で部分的に連結され、整流スリット内部であって連結部の少なくとも成形室側には用役整流・拡散通路が設けられる上記の発泡成形体用金型である。
　本発明の更に別の特徴は、連結部は整流スリットの内部に設けられ、用役整流・拡散通路が整流スリットの成形室側と蒸気室側の両方に設けられている上記の発泡成形体用金型である。
　本発明の更に別の特徴は、連結部は、整流スリット内部から蒸気室側に突出して設けられている上記の発泡成形体用金型である。
　本発明の更に別の特徴は、整流スリットの開口の形状が、発泡成形体用金型の立設部の基底部側で狭く頂部側で広い楔形である上記の発泡成形体用金型である。
　本発明の更に別の特徴は、整流スリットが立設部のみに設けられている上記の発泡成形体用金型である。
　本発明の更に別の特徴は、基底部には整流スリット、コアベント、キリ孔から選ばれる少なくとも１種が配設されている上記の発泡成形体用金型である。
　本発明の更に別の特徴は、上記の発泡成形体用金型により成形された成形体であり、当該成形体の少なくとも立設部には発泡成形体用金型の整流スリットに起因する凸条部が立設部の基底部側から頂部側に向けて形成されている成形体である。
　本発明の発泡成形体用金型（以下、単に金型と記す場合がある）によれば、蒸気室と成形室を連通する整流スリットが、樹脂ビーズを原料充填器用穴から立設部の頂部に導く方向に沿って延設されているので、樹脂ビーズの導入のために使用した圧縮空気（充填エアー、以下同じ）を排出する際、成形室内に乱流が生じず、層流に近い状態となる。従って、圧縮空気がスムーズに排出され、樹脂ビーズが金型の立設部内に充填される前にブローバックされることが無くなるので、立設部の頂部にまで樹脂ビーズが充填される。また、成形室内に乱流が生じないので樹脂ビーズが浮遊・乱舞することなく効率的に充填される。かくして、基底部から立設部の頂部まで樹脂ビーズが均一に充填されるので、部分的な充填過多による材料のロスや、部分的な充填過少による強度の不均一や強度不足の問題が解消される。
　整流スリットの開口の形状を、立設部の基底部側で狭く頂部側で広い楔形にしたり、２以上の整流スリットを立設部の基底部側から頂部側に向けて列設し、頂部側の整流スリットを基底部側の整流スリットよりも幅広にすれば、圧縮空気は頂部側でより多く排出される。その結果、圧縮空気は基底部から立設部の頂部まで整流されるとともに排気量も大きくなるので、樹脂ビーズは立設部の頂部まで効率的且つ均一に充填される。
　また、立設部に整流スリットを延設し、基底部には整流スリットより開口が小さいスリット及び／又はコアベントを配設することにより、効果的に整流、排出効果が得られ、樹脂ビーズは立設部の頂部まで効率的且つ均一に充填される。
　本発明の金型により得られた発泡成形体には、整流スリットに起因する凸条部が基底部側から頂部側に向けて形成されるので、この凸条部が成形体の補強リブとして働き成形体が補強される。このため、６０～６５倍に発泡させた成形体であっても、現行の５５～６０倍成形体と同等の強度を有する。
図１は本発明の実施態様１の金型を示す概略断面図である。 図２は図１の金型における成形室を明示した概略断面図である。 図３は図１の金型におけるコア型を示す概略断面図である。 図４は図１の金型におけるキャビティ型を示す概略断面図である。 図５は図１の金型における要部拡大図である。 図６は図５におけるＡ－Ａ断面図である。 図７は図１の金型における、樹脂ビーズが導かれる方向を示す概略説明図である。 図８は図１の金型における整流スリットからから用役を排出する際の用役の流れを示す概略説明図である 図９は図１の金型内での用役の流れを示した概略説明図である。 図１０は従来のスリットから用役を排出する際の用役の流れを示す概略説明図である。 図１１は従来金型内での用役の流れを示した概略説明図である。 図１２は従来のコアベントから用役を排出する際の用役の流れを示す概略説明図である。 図１３は本発明の実施態様２の金型を示す概略断面図である。 図１４は図１３の金型における成形室を明示した概略断面図である。 図１５は図１３の金型におけるコア型を示す概略断面図である。 図１６は図１３の金型におけるキャビティ型を示す概略断面図である。 図１７は図１３の金型における要部拡大図である。 図１８（ａ）は図１７におけるＡ－Ａ断面図、（ｂ）はＢ－Ｂ断面図、（ｃ）はＣ－Ｃ断面図である。 図１９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１３の金型における連結部の形状及び配置を変更した例を示す概略断面図である。 図２０（ａ）は、用役を導入する場合の用役の流れを示す概略説明図であり、（ｂ）は用役を排出する場合の用役の流れを示す概略説明図である。 図２１は図１３の金型内での用役の流れを示した概略説明図である。 図２２は本発明における整流スリットと他のスリットを組み合わせた例を示す模式説明図である。 図２３は本発明における整流スリットと他のスリットとを組み合わせた例を示す模式説明図である。 図２４は本発明における整流スリットの更に別の例を示す模式説明図である。 図２５は本発明における整流スリットの更なる別例を示す模式説明図である。
　図１乃至図４は本発明の金型の実施態様１を示すもので、コア型１Ａとキャビティ型１Ｂからなり、基底部３及び該基底部３から突設される立設部４からなる発泡樹脂成形体をビーズ法により成形するための金型であり、樹脂ビーズを導入するための原料充填器用穴３ａが金型（キャビティ型１Ｂ）の基底部３に少なくとも一つ設けられるとともに、コア型１Ａとキャビティ型１Ｂの間に形成される成形室５は、金型の基底部３の原料充填器用穴３ａから導入された樹脂ビーズが一旦基底部３と平行方向に導かれてから立設部４の頂部４ａに導かれるように構成されており、図７に示すように、樹脂ビーズを原料充填器用穴３ａから立設部４の頂部４ａに導く方向Ｂに沿って、蒸気室６と成形室５を連通する整流スリット２が延設されていることを特徴とする。
　本発明において、“立設部”とは、例えば容器の底部から略垂直に起立した側壁や間仕切り、容器の蓋から略垂直に起立した、容器の側壁との嵌合部、緩衝材や構造部材等のＬ字状や凹状等のような任意の角度での突出屈曲部等を含み、樹脂ビーズの充填方向が直線方向ではなく、折れ曲がった方向となる部分を指す。
　また、“整流スリットが延設されている”とは、整流スリットの長さ方向が立設部の立設方向に沿って伸びるように設けられていることを指す。
　図１乃至図４において、頂部４ａには蓋体と嵌合させるための、薄肉の嵌合部４ｂが頂部４ａの内側に周設されている。また、基底部３にはコアベントＣが配設されており、これにより基底部３での用役の排出量が抑制され、立設部４での排出量が大きくなるように考慮されている。
　尚、本発明において、金型の基底部は、正確には「金型のうち成形体の基底部を形成するための部分」と表現すべきであるが、煩雑さを避けるため、単に「金型の基底部」と称する。立設部、薄肉部、屈曲部など、本来は成形体の部分を示す名称についても同様とする。
　本発明は、例えば図３に示されるようなコア型１Ａと、例えば図４に示されるようなキャビティ型１Ｂからなる金型１であって、これらコア型１Ａとキャビティ型１Ｂを図１に示されるように組み合わせることによりコア型１Ａとキャビティ型１Ｂとの間に成形室５が形成されるように構成されている。図２は、形成された成形室５を網掛けで示す。
　金型１（キャビティ型１Ｂ）には、成形室５内に大量の圧縮空気と共に樹脂ビーズを導入するための原料充填器用穴３ａが設けられる。原料充填器用穴３ａには、図示しないが、原料充填器の吐出口が接続され、この吐出口から成形室５内に樹脂ビーズが充填される。
　本発明の金型１には、用役を導入又は排出するための整流スリット２が穿設され、この整流スリット２は連結部（非スリット部）２ａにより断続的に連結されている。図５及び図６は整流スリット２の拡大図である。
　この整流スリット２の幅Ｗは、この整流スリット２から圧縮空気を排出する際に、樹脂ビーズが成形室５内から圧縮空気と共に排出されないようにするため、少なくとも成形室５側に開口する整流スリット２の幅Ｗを成形室５内に充填される樹脂ビーズの直径よりも狭くする必要がある。具体的に言えば、予備発泡させた樹脂ビーズの直径は通常２～６ｍｍ程度なので、このような樹脂ビーズを使用する場合は、整流スリット２の幅Ｗを１．５ｍｍ程度より狭くするのが好ましい。
　また、整流スリットの幅Ｗは、用役を金型内に導入したり、金型内から排出できるようにするため０．２ｍｍ以上が好ましいが、よりスムーズに用役を導入又は排出するため、０．５ｍｍ以上がより好ましく、０．８ｍｍ以上がさらに好ましい。
　連結部２ａは、整流スリット２の両側の金型を一体的に連結して強度を確保するためのものである。
　連結部２ａを形成する方法は特に限定されず、例えば、エンドミル等適切な切削工具を用いて刻設する方法が挙げられる。
　なお、以下の説明において、整流スリット２において、隣接する連結部２ａと連結部２ａとの間のことを開口部２ｂと称する場合がある。
　連結部２ａの長さＬ１は、用役導入・排出効果や金型の強度の面から、好ましくは３～１００ｍｍ、より好ましくは５～８０ｍｍ、更に好ましくは８～５０ｍｍである。
　隣接する連結部間（即ち、開口部２ｂ）の距離Ｌ２は、用役導入・排出効果や金型の強度の面から、３～２００ｍｍが好ましく、より好ましくは５～１５０ｍｍ、更に好ましくは８～１００ｍｍである。
　尚、上記した連結部の長さＬ１と隣接する連結部間の距離Ｌ２の関係は、用役供給・排出や用役整流・拡散の効果の観点からは、Ｌ１≦Ｌ２であることが好ましい。
　整流スリット２の長さは、長いほど好ましく、従って、整流スリット２の最大長さＬ３は、成形室を形成するコア型１Ａ及びキャビティ型１Ｂの全周長である。例えば、金型１の各面における一の縁部から対向する縁部までである。例えば金型１の側壁の場合は図１乃至図４に記載されているように、上縁部から下縁部まででもよいし、また、隣接する側壁の整流スリット２を接続して金型１の成形体の外周の周りを取り囲むように、即ち、成形室５を形成するコア型及びキャビティ型の全周長に設けてもよいし、対向する側壁と底面の整流スリット２を接続してＵ字状にしてもよい。
　このように整流スリット２の長さＬ３が大きい場合は、単に用役の導入、排出能力が向上するだけでなく、整流スリット２内にゴミなどが詰まった場合でも、簡単に高圧水洗やナイフ等で清掃が可能で、従来のコアベントの打ち換えや清掃頻度や生産性の低下を改善できる利点がある。
　スリット長さＬ３の最小長さは、上記連結部２ａの長さＬ１の最小値と上記隣接する連結部間の距離Ｌ２の最小値との合計値である。尚、スリット長さＬ３が短い整流スリット２を設ける場合は、複数個連設することが望ましい。
　立設部の排出量を大きくするという本発明の目的を十分に達成するには、原料充填用穴３ａの周辺や基底部３の開口率を小さくして、これらの部分からの排出を相対的に抑制することが望ましい。例えば、これらの部分では整流スリット２のの開口部２ｂを小さくする、整流スリット２よりも開口の小さいスリットや、図１～図４に示すようなコアベントやキリ孔を採用する、等が挙げられる。これらは単独又は２種以上組み合わせて用いられる。
　隣接する整流スリット２間の距離Ｌ４は、必要な開口率が得られる程度であれば特に限定されないが、用役を均一に導入、排出するため、その距離Ｌ４は、好ましくは２～５０ｍｍ、より好ましくは２～３０ｍｍ、更に好ましくは２～２０ｍｍである。
　尚、図５、図６（ａ）に破線で示したとおり、これらの整流スリット２間を連結する連結溝２ｄを設けることにより、該整流スリット２間の用役の導入・排出能力を補うことも可能である。
　本発明において、成形室５内面積に開口する整流スリットの開口率（％）は、整流スリット開口面積（開口部２ｂの合計面積）÷成形室内面積×１００で表され、用役導入・排出効果や金型の強度の面から３～４０％が好ましく、より好ましくは８～２５％、更に好ましくは１０～１５％である。また、立設部４と基底部３の開口率は、立設部４の整流・排出能力を大きくし、樹脂ビーズを均一に充填する面から、基底部３＜立設部４の関係を満足するのが好ましく、基底部３が１に対して立設部４が１．２倍以上であることがより好ましい。
　尚、整流スリット２の幅Ｗは、上記のように、少なくとも成形室５側の幅Ｗが樹脂ビーズの直径より狭ければよく、蒸気室６側までの整流スリット２の深さ全体に亘って同じ幅である必要はない。例えば、成形室５側から蒸気室６側に広がるテーパー状でもよいし、整流スリット２の深さの途中から蒸気室６側に広がる形状としてもよい。このようにすることにより、細孔（整流スリット２）加工時に刃物の欠けが生じにくくなり、また、用役の排出効果も向上する。
　また、成形室５側をテーパー状に広がるようにしてもよく、この場合は上記した刃物の欠けを防止する効果に加え、整流スリット２に起因して成形体に凸条部が形成されるが、この凸条部による離型性低下を防ぐことができる。更に、成形室５側と蒸気室６側の両方をテーパー状に広がる形状とすることもでき、この場合には成形室５側については上記した離型性低下の防止効果と刃物の欠けの防止効果が得られ、また、蒸気室６側については刃物の防止効果と用役排出の向上効果が得られる。
　本発明においては、整流スリット２を上記のように樹脂ビーズが導かれる方向に沿って設けているので、圧縮空気等の用役をスムーズに成形室５外に排出することができる。即ち、本発明における整流スリット２を用いれば、図８に示すように、用役が排出される際における流路の変化が小さいので乱流が生じにくく層流に近い状態となり、その結果、用役排出の際の抵抗が小さくなるのみならず、樹脂ビーズの浮遊・乱舞も生じない。このため、図９に示すように、金型内での用役の流れもスムーズで、立設部４は勿論、頂部４ａ及び薄肉の嵌合部４ｂにまで樹脂ビーズが均一に充填されるのである。
　これに対し、用役を排出するための開口Ｐがコアベント等のスリット状ではない場合、或いはスリット状ではあっても樹脂ビーズが導かれる方向と開口Ｐが直交（屈曲）するような場合には、図１０に示すように、用役が排出される際に屈曲通路で空気抵抗が増大し、用役の殆どが排出され難くなるばかりではなく、開口Ｐの付近で乱流が生じ、樹脂ビーズの浮遊・乱舞が起きやすくなる。その結果、図１１に示すように、金型内の用役の流れがスムーズでなく、用役排出の際の抵抗が大きくなるのみならず、樹脂ビーズの浮遊・乱舞も生じやすい。このため、樹脂ビーズが立設部４やその頂部４ａまで充填される前に基底部３の充填が完了し、その結果、樹脂ビーズがブローバックされるため、立設部４、その頂部４ａや薄肉の嵌合部４ｂには樹脂ビーズが充填されなくなる。
　開口Ｐが微細孔を有するコアベントである場合には、図１２に示されるように、排出される用役は微細孔でさらに細分流に分けられるため排出の際の抵抗が極めて大きくなり、コアベントから排出される用役はごく僅かで、用役の大半がコアベントの表面を通り過ぎるため、上記充填不良は一層顕著になる。
　図１３～図１７は本発明の金型の実施態様２を示すもので、図１７及び図１８の拡大図に示すように、実施態様１の連結部２ａの少なくとも成形室５側に用役整流・拡散経路２ｃを設けることにより、用役の導入・排出の効果を一層高めた例である。
　即ち、図１３乃至図１６に示すように、コア型１Ａ及びキャビティ型１Ｂからなる金型１であり、図１７及び図１８に示すように、成形室５側及び蒸気室６側に開口する整流スリット２が穿設され、整流スリット２の両側壁は連結部２ａで部分的に連結されているとともに、整流スリット２内部であって連結部２ａの少なくとも成形室５側には用役整流・拡散通路２ｃが設けられていることを特徴とする。図１３乃至図１６において、実施態様１の図１乃至図４と同様、基底部３にはコアベントＣが配設されている。
　実施態様２において、連結部２ａは、整流スリット２の両側の金型を一体的に連結して強度を確保するとともに、少なくとも成形室５側に用役整流・拡散通路２ｃを形成するためのものである。
　なお、上記実施態様１の場合と同じく、以下の説明において、整流スリット２において、隣接する連結部２ａと連結部２ａとの間のことを開口部２ｂと称する場合がある。
　連結部２ａは、整流スリット２内部であって連結部２ａの少なくとも成形室５側に用役整流・拡散通路２ｃを設ける他は特に制限されず、連結部２ａの形状や配置等については適宜決定することができる。例えば図１７、図１８は、連結部２ａを矩形状とし、蒸気室６側表面が整流スリット２以外の部分と面一に設け、成形室５側に用役整流・拡散通路２ｃが形成された例である。
　また、図１９（ａ）は、連結部２ａの成形室５側の頂部付近の角部を除去した例である。この場合は、後述するように、導入された蒸気は整流スリット２の延設方向に拡散し易くなり、例えば、斜め方向から導入された蒸気も成形室５内に導入される割合が大きくなり、効率的に導入される点で好ましい。圧縮空気を整流排出する場合も、同様に効率的に行われる。
　更に、図１９（ｂ）は連結部２ａを整流スリット２の内部（図１９（ｂ）では整流スリット２の深さの略中央）に設け、連結部２ａの成形室５側と蒸気室６側の両方に用役整流・拡散通路２ｃが形成された例である。この場合は、用役整流・拡散通路２ｃが連結部２ａの成形室５側と蒸気室６側の両方に形成されているため、図１９（ｂ）では、連結部２ａの四角を削除して、いずれの用役整流・拡散通路２ｃにおいても収集・拡散が効率的に行われるように配慮されている。この整流スリット２は、蒸気室６側にも用役整流・拡散経路５が形成されているため、蒸気が整流スリット２内に導入され易く、また圧縮空気が排出されやすくなる効果がある。
　更にまた、図１９（ｃ）は、連結部２ａが整流スリット２の内部から蒸気室６側に突出して設けた例である。この場合は、蒸気室６側の表面積が増加し、加熱や冷却効率が高められる。また、肉ぬすみにより連結部２ａを蒸気室６側に突出するように設けた場合は、上記加熱や冷却効率の効果に加え、金型の軽量化を図ることもできる。
　連結部２ａを形成する方法は特に限定されず、例えば、エンドミル等適切な切削工具を用いて刻設する方法が挙げられる。
　連結部２ａの長さ（即ち、用役整流・拡散通路２ｃの長さ）Ｌ１、隣接する連結部間（即ち、開口部２ｂ）の距離Ｌ２、連結部の長さＬ１と隣接する連結部間の距離Ｌ２の関係、整流スリット２の幅Ｗ、スリット長さＬ３、隣接する整流スリット２間の距離Ｌ４については、実施態様１と同じである。
　整流スリットの開口率（％）も実施態様１と同じでよいが、実施態様２の場合は、整流スリット開口面積（開口部２ｂと成形室５側の用役整流・拡散通路２ｃとの合計面積）÷成形室内面積×１００で表される。
　用役整流・拡散通路２ｃは、連結部２ａの上部、又は上部と下部に形成される空間部で、上記したように、用役の整流又は拡散のための通路を形成するものである。用役整流・拡散通路２ｃの深さＤ２は、用役の導入、整流・排出効果及び金型の強度の面から、整流スリット２の深さＤ１の５～８０％が好ましく、より好ましくは１０～７０％、更に好ましくは１５～６０％である。尚、整流スリット２の深さＤ１は、通常、金型材料の厚さに等しく、一般に６～２０ｍｍ程度である。
　図２０（ａ）（ｂ）は、図１９（ａ）に示した整流スリット２を用いた場合の用役の導入、排出の状態を示す。
　まず、用役の導入については、図２０（ａ）に示したように、例えば、樹脂ビーズ７を蒸気（用役）加熱する際には、連結部２ａと連結部２ａの間の開口部２ｂから導入された蒸気（用役）は連結部２ａの上部に形成された用役整流・拡散通路２ｃで広がり拡散する。即ち、導入された蒸気は、ストレートに成形室５内に導入され樹脂ビーズ７を加熱するばかりでなく、連結部２ａの上部の用役整流・拡散通路２ｃからも成形室５内に導入拡散され樹脂ビーズ７を加熱するので、連結部２ａは蒸気の導入の妨げとはならない。即ち、整流スリット２は、成形室５側では連結部２ａの存在する部分のスリットと連結部２ａの存在しない部分のスリットとは切れ目のない整流スリット２を形成し、この整流スリット２の全体から蒸気は万遍なく成形室５内に導入され、樹脂ビーズを加熱する。従って、整流スリット２内には蒸気が導入されないデッド・エリアが存在しないため、樹脂ビーズ７は均一に加熱される。
　これに対して、実施態様１の場合は、図６に示すように、整流スリット２は連結部２ａにより区画されているので、連結部（非スリット部）２ａにより蒸気の拡散が阻害され、また、成形室５側の整流スリット２には蒸気が導入されないデッド・エリアが存在するため、均一加熱性はやや低下する。
　一方、図２０（ｂ）に示したように、例えば、圧縮空気（用役）で樹脂ビーズ７を成形室５内に充填する際には、圧縮空気は整流スリット２の全体から収集・整流されて開口部２ｂに流れ込み集中的に排出されるので、樹脂ビーズ７は均一に成形室５内に充填される。図２１は、図１３の金型内での用役の流れを示す。
　これに対して、実施態様１の場合は、連結部（非スリット部）２ａにより圧縮空気の収集・排出が阻害されるので、実施態様２に比べると、樹脂ビーズの充填性はやや低下する。しかし、従来のコアベントを配設した従来の金型に比べると、その充填性の改良は極めて大きい。
　本発明においては、上記したように、立設部４の頂部４ａ側において、基底部３側よりも開口率を高くするほうが好ましい。基底部３側で開口率が高い場合は、樹脂ビーズを金型内に充填する際に、圧縮空気が基底部３側の整流スリット２から排出され、頂部４ａ側に達する圧縮空気の量が少なくなるため、頂部４ａ側において樹脂ビーズを充填する力が弱くなる傾向が生じることがあるからである。
　立設部４の開口率は、本発明の整流スリット２に加えて、通常のコアベントやキリ孔等の貫通孔を設けることにより大きくすることも可能である。例えば図２２や図２３に示すように、立設部４の頂部４ａに貫通孔２ｅを設けることにより基底部３よりも立設部４の開口率を大きくし樹脂ビーズを好適に頂部４ａ及び嵌合部４ｂまで充填することができる。
　また、図２４に示すように、整流スリット２の開口形状を、基底部３側で狭く頂部４ａ側で広い楔形にしたり、図２５に示すように、２以上の整流スリット２（図２５に示した例では４個）を立設部４の基底部３側から頂部４ａ側に向けて列設し、頂部４ａ側の整流スリット２を基底部３側の整流スリット２よりも幅広にすることにより、立設部４の開口率を大きくしたり、立設部４の頂部に近いほど開口率を大きくし、樹脂ビーズを立設部４の頂部４ａにまで充填しやすくすることができる。尚、図２２～図２５において、連結部２ａは省略されている。
　上記において、整流スリット２を立設部４に配設した例をあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、立設部４、頂部４ａ、嵌合部４ｂのそれぞれの全部に整流スリット２を配設したり、また、立設部４の一部と、頂部４ａ、嵌合部４ｂのそれぞれの全部に整流スリット２を配設する等、成形品の凹凸形状、薄肉部の形状や、それらと充填口との位置関係や、基底部を含む金型全体の排気バランスや、充填状態等を勘案して適宜選定される。
　上述のように、本発明の金型１には成形室５側表面に開口する特殊な構造の整流スリット２が設けられているため、圧縮空気を用いて樹脂ビーズを成形室５内に導入する際にも、整流スリット２から圧縮空気が十分に排出され、クラッキングを行わない場合であっても、樹脂ビーズが金型内に均一に充填される。従って、樹脂ビーズの不均一充填による材料のロスや成形体強度の低下は生じない。
　また、本発明は、必要に応じてクラッキングを行うことも可能であり、その場合でも、クラッキング幅は狭くてよいので、樹脂ビーズを過剰に充填させるロスや、充填の不均一、成形体強度の不均一、寸法精度の不均一といった問題は改善される。
　本発明の金型１で成形した発泡樹脂成形体の表面には、この整流スリット２に起因する凸条部が形成される。この凸条部はスリットから導入された高温の蒸気により加熱されているため、厚いスキン層が形成された強度の大きな構造になっている。この凸条部は発泡樹脂成形体の補強リブとして機能するので、発泡樹脂成形体の強度向上に寄与する。例えば、現在の容器等の予備発泡倍率は、成形体強度から５５～６０倍に発泡させた成形体が主流であるが、本発明による発泡樹脂成形体は凸条部からなるリブによる補強強度と均一充填、均一密度化の相乗効果で、予備発泡倍率６０～６５倍に発泡させた成形体であっても、現行の５５～６０倍成形体と同等の強度を有する。凸条部は少なくとも立設部に設けられ、必要に応じ、基底部にも設けることができる。
　また、魚箱等の成形体の外側面に、品名、産地等の名印刷表示や、ラベル貼着をする場合で、凸条部が弊害となる場合、その外側面のみ整流スリットを配置しない、あるいは、印刷やラベル貼着位置のみに整流スリットを設けない外側面からなるキャビティ型１Ｂを構成することもできる。また、凸条部を成形体の意匠として活用することもできる。
　以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されないことは云うまでもない。
実施例１
　まず、一般に深箱と呼ばれる成形体（外寸法：３４７×５７７×全高２８０ｍｍ、内寸法：３０６×５３６×深さ２６０ｍｍ）を５個取りするための金型を作成した。この金型は、厚さ１０ｍｍの鍛造アルミ板から削りだしたパーツを組み立てることにより作成した。
　この金型に溝切り機（商品名：ＶＭ７　III 型、大阪機工社製）で、コア型１Ａ及びキャビティ型１Ｂそれぞれの成形室５側の立設部４に整流スリット２を穿設し、図１３～１６に示すような金型を製造した。
　整流スリット２の幅Ｗは０．８ｍｍ（整流スリット２の成形室５側から蒸気室６側まで同じ）、連結部２ａの長さＬ１は１０ｍｍ、連結部２ａ間（開口部２ｂ）の距離Ｌ２は３０ｍｍ、整流スリット２の長さＬ３はコア型１Ａ及びキャビティ型１Ｂの成形室５側の上縁部から下縁部近傍までの２５０ｍｍ、整流スリット２間の距離Ｌ４は６ｍｍ、用役整流・拡散通路２ｃの深さＤ２は５ｍｍ（整流スリット２の深さＤ１（＝アルミ板の厚さ）１０ｍｍの５０％）、立設部４の開口率は約１４％である。
　また、基底部３には、一辺２５ｍｍの格子状に１０ｍｍ径の孔を穿設し、この孔に幅０．４ｍｍのスリットが７本設けられた１０ｍｍ径のコアベントを嵌め込んだ。基底部３の開口率は約３．０％である。
比較例１
　上記実施例１と同じ深箱を５個取りするための金型を、立設部４も基底部３もコアベントを用いて定法により作成した。
　即ち、一辺２５ｍｍの格子状に１０ｍｍ径の孔を穿設し、この孔に幅０．４ｍｍのスリットが７本設けられた１０ｍｍ径のコアベントを嵌め込み、比較例１の金型とした。立設部４も基底部３も開口率は約３．０％である。
（製造試験）
　上記実施例１、比較例１の金型を用い、深箱を製造した（実施例１ａ、１ｂ、比較例１ａ、１ｂ、１ｃ）。
　実施例１についてはクラッキングを行わない方法（実施例１ａ）、２ｍｍクラッキングする方法（実施例１ｂ）と２種の方法で製造した。
　一方、比較例１については、クラッキングを行わない方法（比較例１ａ）、３ｍｍクラッキングする方法（比較例１ｂ）、６ｍｍクラッキングする方法（比較例１ｃ）と３種の方法で製造した。
　製造方法における各工程の詳細な条件を表１に示す。
　なお、深箱の原料としては、発泡倍率６０倍の発泡スチロール樹脂ビーズ（平均粒径４．２ｍｍ）を用い、成形機としては、ＡＣＥ２５（株式会社積水工機製作所製、取り数５、フレーム：標準凹４００Ｈ、凸１２０Ｈ）を用いた。
（発泡倍率）
　得られた深箱について、底から２０ｍｍのところと、底から１００ｍｍのところと、底から２００ｍｍのところで切断して４つの部分に分解し、それぞれ底板、壁下段、壁中段、壁上段とした。それぞれの部分について重量を測定し、得られた値から発泡倍率を算出した。
　尚、発泡倍率の均一性については、下記の基準により評価した。
　　○：良好である。
　　△：不良である。
　　×：非常に不良である。
　得られた結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の結果より、本発明の金型によれば、得られた成形体の発泡倍率は全ての部分で概ね均一であり、部分的な充填過多による材料のロスや、部分的な充填過少による強度不足の問題も改善され、概ね均一な強度を有する成形体が得られることがわかる。また、本発明の金型によれば、クラッキングを行う場合でも、狭いクラッキング幅で優れた成形体が得られることがわかる。また、樹脂ビーズの充填時間と加熱時間の両方を短縮でき、更に、蒸気及び重油の使用量も低減できることがわかる。
　以上説明したように、本発明の金型は、品質が均一で強度に優れた成形体を提供できるとともに、開口率の向上と整流スリット構造により過充填による原料ロスの低減や加熱蒸気圧力の低圧化による省エネルギー化や成形サイクルの短縮によるハイサイクル化等の製造効率の向上に寄与することが可能である。
　１　発泡成形体用金型
　１Ａ　コア型
　１Ｂ　キャビティ型
　２　整流スリット
　２ａ　連結部
　２ｂ　開口部
　２ｃ　用役整流・拡散通路
　２ｄ　連結溝
　２ｅ　貫通孔
　３　基底部
　３ａ　原料充填器用穴
　４　立設部
　４ａ　頂部
　４ｂ　嵌合部
　５　成形室
　６　蒸気室
　７　樹脂ビーズ
　Ｗ　整流スリットの幅
　Ｂ　樹脂ビーズを原料充填器用穴から立設部の頂部に導く方向
　Ｐ　従来の開口
　Ｃ　コアベント
　Ｌ１　連結部の長さ
　Ｌ２　隣接する連結部間の距離
　Ｌ３　整流スリットの長さ
　Ｌ４　隣接する整流スリット間の距離
　Ｄ１　金型の厚み（スリットの深さ）
　Ｄ２　用役整流・拡散通路の深さ

Claims (9)

  1. 　コア型とキャビティ型からなり、基底部及び該基底部から突設される立設部からなる発泡樹脂成形体をビーズ法により成形するための発泡成形体用金型であり、
    　前記金型の基底部には樹脂ビーズを導入するための原料充填器用穴が少なくとも一つ設けられ、
    　コア型とキャビティ型の間に形成される成形室は、前記金型の基底部の原料充填器用穴から導入された樹脂ビーズが一旦当該基底部と平行方向に導かれてから、前記金型の立設部の頂部に導かれるように構成されており、
    　樹脂ビーズを原料充填器用穴から前記金型の立設部の頂部に導く方向に沿って、蒸気室と成形室を連通する整流スリットが延設されていることを特徴とする発泡成形体用金型。
  2. 　整流スリットの両側壁が連結部により断続的に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形体用金型。
  3. 　整流スリットの両側壁が連結部で部分的に連結され、
    　整流スリット内部であって連結部の少なくとも成形室側には用役整流・拡散通路が設けられることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形体用金型。
  4. 　連結部は整流スリットの内部に設けられ、用役整流・拡散通路が整流スリットの成形室側と蒸気室側の両方に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の発泡成形体用金型。
  5. 　連結部は、整流スリット内部から蒸気室側に突出して設けられていることを特徴とする請求項３に記載の発泡成形体用金型。
  6. 　整流スリットの開口の形状が、発泡成形体用金型の立設部の基底部側で狭く頂部側で広い楔形であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の発泡成形体用金型。
  7. 　整流スリットが立設部のみに設けられていることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の発泡成形体用金型。
  8. 　基底部には整流スリット、コアベント、キリ孔から選ばれる少なくとも１種が配設されていることを特徴とする請求項７に記載の発泡成形体用金型。
  9. 　請求項１～８のいずれかに記載の発泡成形体用金型により成形された成形体であり、当該成形体の少なくとも立設部には発泡成形体用金型の整流スリットに起因する凸条部が立設部の基底部側から頂部側に向けて形成されていることを特徴とする発泡成形体。
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