JPH01263033A - 熱可塑性合成樹脂ブロック用発泡成形方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性合成樹脂ブロック用発泡成形方法に関
し、更に詳しくは、熱可塑性発泡性樹脂粒子を予備発泡
した予備発泡粒子（以下、予発粒と略称）をブロック金
型に充填し、加熱成形した後、冷却して取り出す発泡成
形方法に真空装置を組み合わせる成形方法に関し、成形
サイクルが短く、且つブロック成形品の比重分布の小さ
い、より良質の成形体を提供する方法に関するものであ
る。

〔従来技術と課題〕

従来の発泡スチロール（以下、ＥＰＳと略称）製ブロッ
ク成形技術による成形サイクルは、９　ｋｇ品と通称さ
れる軽量級のブロック成形品で約３０分と長く、生産性
の向上を阻む一因となっている。

この長い成形サイクルは先に出願した特願昭６２−５７
７５６号によって提案された真空加熱、真空冷却を適用
することによって、２０分近くまでの大幅な短縮が達成
された。

しかし、一方、ブロックの品質上の問題として、第４図
のように成形体の上部稜角部の充填密度が若干低く、稜
角部がシャープに具現されない傾向にあり、且つブロッ
ク成形品の内側と外側の比重分布バラツキが、なお１０
％前後残っており、この比重分布のバラツキを小さくす
るには、加熱及び冷却時間が伸びて成形時間が長くなる
という問題が未解決である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、かかる実情に鑑み、上記問題点を解決すべく
、前記特願昭６２−５７７５６号の発明を更に推進させ
て、ブロック成形品の比重分布のバラツキをより一層小
さくし、しかも成形サイクルを特願昭６２−５７７５６
号の発明によって短縮されたレベルに確保することを目
標として、鋭意研究を続けた結果、完成されたものであ
る。

本発明の第１は、固定側金型、移動側金型及び側面側金
型により画成される型窩内に熱可塑性合成樹脂予備発泡
粒子を充填し、加熱して発泡成形した後、冷却して成形
体を取り出すブロック用発泡成形方法において、全金型
蒸気室内の真空排気を行いながら、熱可塑性合成樹脂予
備発泡粒子を充填する真空充填と、真空排気を止めて充
填する普通充填を１回または複数回繰り返して充填工程
を完了し、加熱して発泡成形した後、冷却して成形体を
取り出すことを特徴とする熱可塑性合成樹脂ブロック用
発泡成形方法を、 本発明の第２は、固定側金型、移動側金型及び側面側金
型により画成される型窩内に熱可塑性合成樹脂予備発泡
粒子を充填し、加熱して発泡成形した後、冷却して成形
体を取り出すブロック用発泡成形方法において、加熱工
程を、一方加熱、逆一方加熱及び側面加熱の第１段階と
、全面加熱の第２段階とに分け、第２段階は第１段階よ
り供給蒸気圧を高くして発泡成形を行い、しかる後に冷
却して成形体を取り出すことを特徴とする熱可塑性合成
樹脂ブロック用発泡成形方法を、本発明の第３は、固定
側金型、移動側金型及び側面側金型により画成される型
窩内に熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を充填し、加熱し
て発泡成形した後、冷却して成形体を取り出すブロック
用発泡成形方法において、全金型蒸気室内の真空排気を
行いながら、熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を充填する
真空充填と、真空排気を止めて充填する普通充填を１回
または複数回繰り返して充填工程を完了し、次いで加熱
工程を、一方加熱、逆一方加熱及び側面加熱の第１段階
と、全面加熱の第２段階とに分け、第２段階は第１段階
より供給蒸気圧を高くして発泡成形を行い、しかる後に
冷却して成形体を取り出すことを特徴とする熱可塑性合
成樹脂ブロック用発泡成形方法を、 本発明の第４は、固定側金型、移動側金型及び側面側金
型により画成される型窩内に熱可塑性合成樹脂予備発泡
粒子を充填し、加熱して発泡成形した後、冷却して成形
体を取り出すブロック用発泡成形方法において、全金型
蒸気室内の真空排気を行いながら、熱可塑性合成樹脂予
備発泡粒子を充填する真空充填と、真空排気を止めて充
填する９通充填を１回または複数回繰り返して充填工程
を完了し、次いで加熱工程を、一方加熱、逆一方加熱及
び側面加熱の第１段階と、全面加熱の第２段階とに分け
、第２段階は第１段階より供給蒸気圧を高くして発泡成
形を行い、しかる後いったん全金型蒸気室内の真空排気
を行った後に大気圧に戻し、水冷から、排水、真空排気
冷却、大気圧にした状態での放冷までの工程を１回また
は複数回繰り返して冷却を行い、大気圧に戻した状態で
、成形体を取り出すことを特徴とする熱可塑性合成樹脂
ブロック用発泡成形方法を、それぞれ内容とするもので
ある。

本発明者らは、上記した比重分布のバラツキを更に減少
させ、且つ成形サイクルを短縮されたまま保つという相
反する現象を解決するための具体的な手段として、下記
の３点を検討した。

第１点として、予発粒の充填工程において、比重分布の
バラツキをより小さくするために、真空充填と普通充填
とセットにして１回又は複数回繰り返す２段階充填方法
を採用した。

第２点として、成形体の内部と表面との発泡融着の均一
さを一層向上させるために、加熱蒸気の供給圧力を２段
階とする、２段階調圧加熱方法を採用した。

第３点として、水冷、排水、真空排気冷却及び通常放冷
との組み合わせを１回又は複数回繰り返す、新しい冷却
方法を完成させた。

本発明の実施態様を示す第１図〜第３図に基づき、本発
明の構成を詳細に説明する。

ブロック成形は熱可塑性発泡樹脂を予備発泡した粒子、
即ち、予発粒をブロック用金型に充填し、加熱融着、冷
却後取り出すのが一般的な方法である。

成形品を成形するための成形品室（１）は固定側蒸気室
（２）と移動側１気室（３）及び側面側蒸気室（４）の
王室に囲まれて構成されている。

側面側蒸気室（４）は成形品室（１）の４周辺を連続的
に取り囲んだ口の字型になっている。上記の金型、即ち
蒸気室の構成は従来のブロック成形と同様である。移動
側蒸気室を型開閉する型開閉装置については図示してい
ない。

予発粒の充填装置（２９）（以下、フィラーと称する）
は、第３図に示すように、フィラー本体（３０）が側面
側蒸気室（４）の上面から垂直に挿通固定されており、
フィラー本体の下端は型窩面に一致するようにセットさ
れている。

フィラー本体（３０）内にはプランジャ（３１）が摺動
可能に装着されており、フィラー本体上部に固定された
エアシリンダ（３２）のピストン（３３）と軸（３４）
で連結されており、エアシリンダのピストンが上方に作
動すると、プランジャはフィラー本体の分岐部（３０ａ
）より上まで引き上げられてフィラー開の状態となる。

予発粒を貯蔵しているホッパ（３５）の出口にはエアシ
リンダ（３７）で開閉されるホッパシャッタ（３６）が
あり、上記分岐部（３０ａ）とホッパシャッタ（３６）
の間は透明ビニールホースなどの可撓管（３８）で連結
されている。

圧縮エア入口（３９）からエア配管が、エアシリンダ（
３２）を作動させるためのフィラー間エア４方弁（４０
）と、エアシリンダ（３７）を作動させるためのホンパ
シャソタ開エア４方弁（４１）とに連通している。

またフィラー本体（３０）と分岐部（３０ａ）との接合
部にフィラー出口の方に向けて充填エア弁（４２）から
のエア配管ノズルが挿通されており、フィラー間、ホッ
パシャツタ開の状態にして充填エアを送入すると、充填
エアのベンチュリー効果によって予見性がホッパ（３５
）から、可撓管（３８）を介して成形品室（１）内に送
りこまれる。

またフィラーのプランジャ（３１）を復元させ閉とした
状態で、充填エア弁（４２）を作動させると、フィラー
本体や可撓管内の残存予見性がホッパ（３５）の方に吹
き戻される所謂「ブローバンク」が行われる。

このブロー−バンク作用を更に完全に行うために、フィ
ラー本体く３０）の充填エア入口とほぼ反対側に、分岐
部（３０ａ）の方向を向けてブローバックエア弁（４３
）からの出口が設けられている。

次に充填した予見性を加熱し、冷却するユーティリティ
装置につき説明する。固定側蒸気室（２）には固定側蒸
気弁（５）、固定側冷却水弁（６）、固定側真空弁（７
）、固定側ドレン弁（８）が設けられ、いずれも自動的
に作動するように構成されている。同様に、移動側蒸気
室（３）には移動側蒸気弁（９）、移動側冷却水弁（１
０）、移動側真空弁（１１）、移動側ドレン弁（１２）
が設けられ、いずれも自動的に作動するように構成され
ている。また、同様に側面側蒸気室（４）には側面側蒸
気弁（１３）　、側面側冷却水弁（１４）　、側面側真
空弁（１５）、側面側ドレン弁（１６）が設けられ、い
ずれも自動的に作動するように構成されている。

各蒸気室の蒸気圧力が設定値以上にならないように蒸気
圧力を制御するのが調圧弁で、この蔭気圧力を調圧弁の
スプリング締付は式調節の代わりに空気圧で調節されて
いるのが遠隔操作弁群で、各蒸気弁の二次側にそれぞれ
固定側調圧弁（１７）、固定側遠隔操作弁群（１８）、
移動側調圧弁（１９）、移動側遠隔操作弁群（２０）、
側面側調圧弁（２２）及び側面側遠隔操作弁群（２３）
として設けられている。

上記遠隔操作弁群（１８）　、　　（２０）　、　　（
２３）の詳細は、いずれも第２図に示すように、例えば
０．１〜０．３ｋｉｒ／−に設定された第１段階遠隔操
作調圧部（２８）、チエツク弁（２７）、エア弁（２６
）から成る第１段階部と、０．３〜０．４　ｋｉｒ／　
ｃｄに設定された第２段階遠隔操作調圧部（２８′）、
チエツク弁（２７’）、エア弁（２６’）から成る第２
段階部とを並列にしたものである。

このような遠隔操作弁群付蒸気調圧弁の方式は、−ｍ型
物成形には広く使用されているが、ブロック成形に使用
されている例は少な（、特に本発明のように、第１段階
部、第２段階部の２設定調圧を使い分ける構造とした例
はない。

金型に充填した予見性が蒸気加熱による発泡圧力を検出
する面圧計（２４）は固定側蒸気室（２）の中心部に設
けられている。この面圧計は蒸気加熱の最終操作である
全面加熱及び加熱直後の真空冷却及び離型取り出しを決
定する発泡圧力を発信し、これを制御装置（２５）が受
信し制御信号を発信して、加熱及び冷却操作を制御する
ようにしである。

上記のように構成した熱可塑性ブロック用発泡成形機の
操作について説明する。

予見性の充填法の第１操作は真空排気である。

コノ操作は全金型蒸気室のドレン弁を閉ニシテ、蒸気室
内の空気を排気することにより、成形品室（１）内を真
空状態にし、予見性を成形品室内に充填する時間を短縮
するための準備となる。具体的操作は、金型密閉後に、
固定側真空弁（７）、移動側真空弁（１１）　、側面側
真空弁（１５）のみを開にして真空減圧をタイマー（図
示せず）設定で自動制御する。

第２操作は真空充填である。上述の真空排気を続けなが
らフィラー開エア４方弁（４ｏ）を作動させて、フィラ
ーのプランジャ（３１）をフィラー本体の分岐部（３０
ａ）より上まで引き上げた後、ホッパシャツタ開エア４
方弁（４１）を作動させて、型窩部からの真空吸引作用
により予見性をホッパ（３５）から可撓管（３８）、フ
ィラー（２９）を介して、成形品室（１）内に少ない流
動抵抗で短時間に充填するのである。

第３操作は普通充填で、真空弁（７）、（１１）、（１
５）を閉とし、真空を使用せずに前述のエア弁（４０）
、（４１）、（４２）を作動させて普通充填を続ける。

この目的は、第２操作の真空充填は隅角部への充填には
余り好適ではなく、むしろ普通充填の方が予発粒を空気
の流れにより押し流す効果があることが実験的に確認さ
れており、これを遅進させることにある。

第４操作はブローバンクである。ホッパシャッタ（３６
）は開としたまま、フィラーのプランジャ（３１）を下
方に復元して閉とし、フィラー本体の基部（３０ｂ）に
残存している予発粒を成形品室（１）内に押し込むと同
時に充填エアは弁（４３）を通じてかけ続けるので、可
撓管（３８）内の残存予発粒はホッパ（３５）の方に吹
き戻される。このとき充填エア圧力は通常より弱く、例
えば２ｋｇ　／　ｃｓｌ程度として吹き戻しを弱く行っ
ておく。

以上の第２操作（真空充填）、第３操作（普通充填）、
第４操作（ブローバンク）で１組の充填が完了する。

本発明では、上述の１組の充填を複数回繰り返すことに
より、ホッパ（３５）の方に途中まで吹き戻されていた
予発粒を再び型窩内に押し込み、型窩内のフィラーの取
付部、即ちブロック体上部の稜角部の充填密度を高くし
、全体にわたって均一な充填を達成するのである。勿論
、予発粒の状態などにより、上述の１組の充填を１回だ
けで完了させることもある。

そして、充填工程の最終は第５操作である。このときは
フィラーを閉とし、ホッパシャフタ（３６）だけ開とし
たまま、専用のブローバンクエア弁（４３）を通じてエ
アを送入して、フィラー本体の基部（３０ｂ）に残存し
ていた予発粒を可撓管（３８）を介して、ホッパ（３５
）の方に完全に吹き戻す、もっとも、前記第４操作で完
全にブローバンクが行われる場合は、この第５操作は省
略することができる。

加熱法の第１操作は、予備加熱及び真空排気である。こ
の操作の目的は、まず金型全体を一様に加熱した後、金
型内の空気を排気することにより、加熱用蒸気の金型内
の通過抵抗を少なくして、充填した予発粒の融着性を向
上させることにある。

具体的操作は、金型密閉後に固定側ドレン弁（８）、移
動側ドレン弁（１２）及び側面側ドレン弁（１６）を開
としたまま、固定側蒸気弁（５）、移動側蒸気弁（９）
及び側面側蒸気弁（１３）を開にして各蒸気室丈に蒸気
を流した後、固定側ドレン弁（８）、移動側ドレン弁（
１２）及び側面側ドレン弁（１６）を閉にし、固定側真
空弁（７）、移動側真空弁（１１）、側面側真空弁（１
５）を開にして真空減圧をタイマー（図示せず）設定で
自動制御する。

第２操作は真空一方加熱である。この操作目的は金型の
一方から蒸気を供給し、他方から真空排気を続行するこ
とにより、充填した予発粒に蒸気を浸透させ融着性を向
上させるものである。具体的な操作は、例えば固定側蒸
気弁（５）を開にし、移動側真空弁（１１）を開にして
、タイマー設定で自動制御する。

第１操作の真空排気と第２操作の真空一方加熱法を使用
しないと、内外部の加熱バランスを保って厚さ約４２０
鶴以上にも充填されている予発粒の内部に蒸気を浸透さ
せることは難しい、この方式による内部融着の均一化の
ウェイトは極めて大きい。

尚、前記充填工程において、例えば「真空充填−昔通充
填一真空充填」の如く、真空充填により充填工程を終了
し、該真空（又は半真空）状態を維持し乍らブローパー
クに移行した後、直ちに上記第２操作の真空一方加熱に
移行することも可能である。この方法を採用すれば、第
１掻作の予備加熱及び真空排気を省略できるので、成形
サイクルが大巾に短縮できるばかりでなく、エネルギー
の節約にもなり、橿めて好ましい態様である。

尚、前記充填工程において、例えば「真空充填−昔通充
填一真空充填」の如く、真空充填により充填工程を終了
し、該真空（又は半真空）状態を維持し乍らブローパー
クに移行した後、直ちに上記第２操作の真空一方加熱に
移行することも可能である。この方法を採用すれば、第
１操作の予備加熱及び真空排気を省略できるので、成形
サイクルが大巾に短縮できるばかりでなく、エネルギー
の節約にもなり、極めて好ましい態様である。

第３の加熱操作は真空吸引を伴わない通常の一方加熱で
ある。この操作の目的は充填した予発粒の内部に流通、
浸透した蒸気を加圧して昇温加熱し、更に内部融着を促
進させるものである。

第４の加熱操作は逆一方加熱である。この操作の目的は
上記の第３の加熱操作の反対側の移動側の融着を主に行
うものであって、真空は使用しない。

第５の加熱操作は側面加熱である。操作目的は上記第３
及び第４の加熱操作の反対で、蒸気供給は側面側蒸気弁
（１３）により側面側蒸気室（４）から行い、固定側蒸
気室（２）及び移動側蒸気室（３）からドレンを排出さ
せる。この操作も真空を使用しない。

以上の第２〜第５操作の加熱の時は、送入蒸気圧は、例
えば０．１〜０．３ｋｇ／−に設定する。このために、
遠隔操作弁群（１Ｂ）　、　　（２０）　、　　（２３
）は、いずれも第２図のエア弁（２６）を開として、チ
エ７り弁（２７）、第１段階調圧部（２８）を通る第１
段階部が作用する。

第６の加熱操作は全面加熱である。この加熱操作の目的
は、表面融着を行うとともに、全体の融着仕上げを行う
ことにある。制御は発泡圧を示す面圧計（２４）による
設定と、タイマによる設定とがあるが、面圧計の方が予
発粒の揮発分変動や供給蒸気圧変動などの加熱条件変化
に対しても対応できるより有効な方法である。

全面加熱の時の送入蒸気圧は、例えば０．３〜０゜４ｋ
ｊｒ／ａｌｌに設定する。このためには、遠隔操作弁群
（１８）、　　（２０）、　　（２３）は、いずれも第
２図のエア弁（２６’）を開として、チエツク弁（２７
’）、第２段階調圧部（２８’）を通る第２段階部が作
用する。

上記第２〜第５操作の一方加熱、逆一方加熱及び側面加
熱の第１段階と、第６の操作の全面加熱の第２段階とに
おいて、後者の方の加熱蒸気の供給圧力を高く設定する
のが好ましい、このような２段階調圧加熱方法を採用す
ることにより、成形体の内部と表面との発泡融着の均一
さを一層向上させることができる。この理由は、いわゆ
る一方加熱の第１段階においては予発粒子間に蒸気を浸
透させることが主目的で、この段階で送入蒸気の圧力を
高くすると、蒸気入口表面層で融着が発生して内部に蒸
気浸透が困難になる結果、内部と表面の発泡融着の不均
一化が大きくなる。従って、第２段階で加熱圧力を上げ
ることが望ましいのである。

第７の加熱操作は補助加熱である。この加熱操作の目的
は加熱不足の各金型面の再加熱を行うもので、省略する
こともできる。

第８の加熱操作は保熱である。この加熱操作の目的は、
蒸気供給は行わず各ドレン弁を閉にした状態で放置する
もので、融着の安定化を図ることにある。

冷却法の第１操作は真空排気冷却である。水冷に先立ち
全蒸気室のドレン弁を閉とし、真空ポンプ及びコンデン
サ（共に図示せず）の作用で、効率的に真空吸引する。

この操作目的は成形体内部の残留蒸気やドレン及び揮発
分を真空吸引除去するもので、しかも水冷前に行うのが
特徴である。

この理由は、水冷を行うと成形品の表面に膜状のスキン
層が成形体内部の膨張圧力と表面の冷却収縮により形成
し、これが成形体内部の残留蒸気ドレンの真空吸引の障
害となるからである。

第２操作は大気圧に戻した状態での水冷である。

冷却水配管のノズル（図示せず）から、型窩壁の外側に
向けて、ごく僅かの時間だけ均一に冷却水をシャワー状
態にして吹きつける。

第３操作は排水である。この目的は金型内に残留してい
る温水やドレンを排出させる。過剰の金型内残留冷却水
は次に行う真空冷却の冷却効率を低下させることになる
ので、充分にいわゆる水切りを行う。

第４撞作は真空排気冷却である。この操作では冷却水を
全く使用しないで「真空放冷」と称している。ドレン弁
（８）、　　（１２）、　　（１６）を閉とし、真空弁
（７）、　　（１１）、　　（１５）を開として蒸気室
を真空にする。

この第４操作の目的は、成形品室（１）の型窩壁に吹き
付けられていた冷却水を真空によって気化させ、その気
化潜熱により金属製型窩壁から急速に熱を奪うとともに
、成形品内部のドレン分などを蒸発気化させ、冷却を促
進させるのである。

第５操作は真空排気を停止しての「通常放冷」である。

真空放冷を長く続けることは真空動力の無駄を生ずるば
かりでなく、ビーズ内が減圧状態になって成形体の収縮
（表面のしぼみ）などの外観不良を生ずる恐れがある。

それを通常放冷に切り替えることにより、ビーズ内の減
圧状態を復元させ、外観不良製品となることを防止する
。成形体内部の熱を、十分に冷却されている金属製型窩
壁の方に流動させて内部の冷却を行うためには、真空放
冷の後にこの通常放冷を入れてやることが非常に重要で
ある。

しかし、この通常放冷を加える方法だけでは成形体の収
縮などの外観不良防止には役立つが、成形時間の短縮に
はあまり寄与しない。

そこで上記の第２〜第５操作を組にして、複数回（通常
３回くらい）繰り返すことにより、１回だけの冷却に比
べ、成形時間の短縮が効果的に図られる。

すなわち、以上の第２〜第５操作の繰り返し作用により
、 ■真空装置使用のときは〜型窩壁の温度は気化熱による
冷却で急速に下げることができるが、厚さの厚いブロッ
ク成形体の中心部にこもった熱量は、型窩壁の温度と中
心部の温度との差に比例した速度で型窩壁部の方へ流動
してゆくことによってだけしか奪われない。

■型窩壁の残存水分が気化してしまうと、その温度はそ
れ以下に下がらず、ブロック成形体の中心部にこもった
熱量の流動によって逆に上昇してゆこうとする。従って
、そのまま真空放冷をいくら長く続けても、成形体の中
心部の温度はある平衡点までしか下がらず、真空放冷時
間を長くしても、真空動力の損失となるばかりで、成形
体の中心部の温度を下げることに寄与しない。

■そこで本発明のように、水冷、真空放冷と通常放冷を
繰り返すと、型窩壁の温度が逆に上昇してゆこうとする
ときに、次の水冷、真空放冷の作用で型窩壁の温度が再
び気化熱によって下がり、その繰り返しによって成形体
中心部の温度が下がり、効果的に冷却時間を短縮するこ
とができ、全サイクル時間も効果的に短縮できる。

通常放冷の最終制御は、面圧計（２４）によって、発泡
圧が設定値まで下がってきた時に、型開きさせる。

ついで、離型操作により成形体を取り出して１サイクル
が完了する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例、比較例に基づいて更に詳細に説
明するが、本発明はこれらにより何ら制約を受けるもの
ではない。

実施例１ （１）充填（本発明の２段階充填法） 第１図及び第３図において、型締めを行った後に、金型
（１，２，３，４）を密閉４ｉ′態にすると共に、真空
装置ｆ！（図示せず）を作動させ、真空弁（７，１１，
１５）を開にして金型内を１５秒間真空排気した。圧力
は２００　ｗｔｌｇ　ａｂｓ、に到達した０次に、第３
図に示されるフィラー本体（３０）のプランジ中（３１
）とホッパ（３５）のホッパシャフタ（３６）を開にす
ることによって予発粒を金型の成形品室（１）に２０秒
間充填した。

次いで、上記の真空充填に続いて、普通充填を行った。

具体的な操作としては、真空弁（７，１１，１５）を閉
めて、ドレン弁（８，１２，１６）及び排気弁（４Ｌ　
　４Ｂ）を開にして金型内を大気圧に戻すと同時に充填
エア弁（４２）を開にして充填エアと共に予発粒を成形
品室（１）内に押込み充填を１０秒間行った。

次に、予発粒のホッパ（３５）への吹戻し操作を行った
。即ち、排気弁（４７，４８）と充填エア弁（４２）を
閉めると同時にブローバックエア弁（４３）を開けるこ
とによって、可撓管（３８）及びフィラー本体（３０）
のブローバックエア弁（４３）の取付位置以上に余剰に
滞留している予発粒をホッパ（３５）に圧縮空気による
吹戻しを３秒間行った０次に、フィラー本体（３０）と
ブローバックエア弁（４３）間に滞留している余剰の予
発粒（約４．５１＞を成形品室（１）に過充填した。ホ
ッパシャフタ（３６）、ブローバックエア弁（４３）、
プランジャ（３１）を各々閉じて、真空弁（１５）を開
け、真空排気した。この操作による充填を１５秒間行っ
た。金型内（１゜２．３．４）圧力は２００　ｍａＨｇ
　ａｂｓ、であった。

（２）加熱（従来法） 先ず第１に、金型内の圧力は２００　ｍｕｇ　ａｂｓ。

になっていたので、排気弁（４７，４８）を３秒間開け
て大気圧の状態にした。第２は予備加熱（又は金型加熱
）操作で、蒸気弁（５，９，１３）とドレン弁（８，１
２，１６＞を開にし２秒間行った。第３は一方加熱操作
で蒸気弁（５゜９）とドレン弁（１６）を開にし、４０
秒間蒸気供給を行った。固定側蒸気室（２）及び移動側
蒸気室（３）の最高蒸気圧力は０．３　ＫＧ　（ｋｇ／
ＣＩＪ、Ｇ。

以下同じ）であった。第４は逆一方線熱操作で、蒸気弁
（１３）とドレン弁（８，１２）を開にし、２０秒間行
った。側面側蒸気室（４）の最高圧力は０．４にＧであ
った。第５は全面加熱操作で、蒸気弁（５，９，１３）
を開にしドレン弁（８，１２゜１６）を閉にした状態で
２０秒間行った。このときの最高樹脂発泡圧力（以下、
面圧と略称）は０゜８６にＧを示した。

（３）冷却（従来法） 第１は予冷操作で、ドレン弁（８，１２，１６）を閉に
した状態で、冷却水弁（６，１０，１４）を３秒間間に
した。第２は水冷操作で、ドレン弁（８，１２，１６）
を開にした状態で、冷却水弁（６，１０，１４）を６０
０秒間開した。第３は排水操作で、ドレン弁（８，１２
，１６＞を開にした状態で、各蒸気室（２，３，４）内
に滞留している冷却水を排出するために空気弁（４４゜
４５．４６）を開き１５秒間排水した。第４は放冷操作
で、ドレン弁（８，１２，１６）を開にした状態で成形
品室（１）内にある成形体の発泡圧力の自然低下を行っ
た０発泡圧力（面圧計２４）が０．１５ＫＧ（以下の実
施例も全て同一値）に達するまで２５分間必要とした。

この後の操作は、従来行っている離型昇圧操作に次いで
型開き操作、離型取出操作を自動的に行って、成形体を
成形品室（１）より取出した。全体の成形時間は２８分
３０秒であった。以下に示される実施例においても実施
例１の方法と同じである。

実施例２ （１）充填（従来法） 型締めを行った後に、ドレン弁（８，１２，１６）、ホ
ッパシャッタ（３６）、プランジャ（３１）及び充填エ
ア弁（４２）を同時に開け、成形室（１）へ予発粒の充
填を４０秒間行った。次に、ドレン弁（８，１２，１６
）を閉めて、余剰予発粒をホッパ（３５）へ吹戻しを５
秒間行って充填を完了した。

（２）加熱（本発明の２段階加熱法） 本発明における加熱開始時の成形室（１）内の圧力は、
上記実施例１に示されているように、本来２００　ｗＨ
ｇ　ａｂｓ、から開始されるために、実施例と同様の真
空排気操作を行って、金型内圧を２００龍ｆｉｇ　ａｂ
ｓ、にした、一方加熱（１段）の操作は全ドレン弁（８
，１２，１６）を閉め、固定側蒸気弁（５）と移動側真
空弁（１１）を５秒間開けて、金型内（１，２，３，４
）の残留空気は蒸気により金型外に置換排出した。一方
加熱（２段）の操作は移動側真空弁（１１）を閉めて固
定側蒸気弁（５）と移動側ドレン弁（１２）を開けて成
形室（１）内の予発粒を１５秒間蒸気供給加熱した。最
高蒸気圧力は０．３　ＫＧであった。逆一方加熱の操作
は移動側ドレン弁（１２）を閉め、移動側蒸気弁（９）
と固定画ドレン弁（８）を開けて２０秒間蒸気供給加熱
した。最高蒸気圧力は０゜３５ＫＧであった。側面加熱
の操作は側面側ドレン弁（１６）を閉めて、側面側蒸気
弁（１３）を開けて１５秒間蒸気供給加熱した。最高蒸
気圧力は０、４　ＫＧであった。全面加熱の操作は全ド
レン弁（８，１２，１６）を閉め、全蒸気弁（５，９゜
１３）を開けて１５秒間蒸気供給加熱した。この全面加
熱の場合は、蒸気供給圧力を上記の一方加熱、逆一方加
熱及び側面加熱の場合より上昇させて０．５　ＫＧとし
た。操作は第２図に示されているシステムを用い、一方
加熱、逆一方加熱及び側面加熱の蒸気供給の場合は第１
段階調圧系統（２６゜２７．２８）を使用することによ
り第１段階での調圧（圧力設定）を行い、全面加熱の場
合は第２段階調圧系統（２６’、２７’、２８’）を自
動切替え使用することにより第２段階での調圧（圧力設
定）を行い、上記の如く設定圧力を０．５ＫＧとした。

面圧は０．８６ＫＧであった。

（３）冷却（従来法） 冷却は実施例１の（３）と同じ操作方法及び条件で実施
した。但し、冷却時間は２３分５０秒であった。全成形
サイクルは２７分２０秒であった。

実施例３ （１）充填（本発明の２段階充填法） 充填は実施例１の（１）と同じ操作方法及び条件で実施
した。・ （２）加熱（本発明の２段階加熱法） 加熱は実施例２の（２）と同じ操作方法及び条件で実施
した０面圧は０．８８ＫＧであった。

（３）冷却（従来法） 冷却は実施例１の（３）と同じ操作方法及び条件で実施
した。但し、冷却時間は２１分４０秒、全成形サイクル
は２５分１０秒であった。

実施例４ （１）充填（本発明の２段階充填法） 充填は実施例１の（１）と同じ操作方法及び条件で実施
した。

（２）加熱（本発明の２段階加熱法） 加熱は実施例２のく２）と同じ操作方法及び条件で実施
した。但し、面圧は０．９にＧとし、下記の如く保熱を
行った。即ち、ドレン弁（８，１２゜１６）を閉にした
状態で、他には何らの操作も行わずに３０秒間放置し、
金型（１，２，３，４）内の蒸気圧力の自然低下と加熱
保持による融着度の向上を行わせた。

（３）冷却（本発明法） 第１は金型（１，２，３，４）の真空排気冷却で、操作
はドレン弁（８，１２，１’６）を閉の状態で、真空弁
（７，１１，１５）を開にして１００秒間、特に成形品
室（１）の成形体内の残留蒸気、残留ドレン、発泡剤等
を真空蒸発除去した。

第２は金型（１，２，，３，４）内を大気圧にして金型
の第１水冷を行う、操作はドレン弁（８，１２，１６）
を開にすると共に冷却水弁（６，ｊｏ。

１４）を開に５秒間保った。第３は第１排水で、金型（
１，２，３，４）内に付着残留している冷却水やドレン
を空気で１５秒間吹飛ばした。第４は第１真空排気冷却
で、操作法は上記真空排気冷却と同じだが、時間は２０
秒間とした。第５は第１通常放冷で、金型（ｌ、２゜３
，４）内を大気圧にした状態で自然放置する。操作はド
レン弁（８，１２，１６）を開にして１２０秒間自然放
置した。

次の操作である第２水冷−第２排水−第２真空排気冷却
−第２通常放冷は、上記第１水冷−第１排水−第１真空
排気冷却−第１通常放冷を繰り返した。尚、用いた発泡
成形機は面圧が設定値になる迄、上記水冷から通常放冷
に至る迄の一連の操作を繰り返すように構成されており
、放冷以外の操作過程で、面圧が設定値に達した場合は
、その時に進行中の操作が停止されて離型取出工程へ進
むシステムになっている０本実施例では、第３放冷で成
形室の成形体が設定の面圧値（０，１５ＫＧ／（ＪＪＧ
　＞に到達した。冷却時間は合計９分５５秒で、全成形
サイクルは１２分３０秒であった。

比較例 （１）充填 充填は実施例２の（１）と同じ操作方法及び条件で実施
した。

（２）加熱 加熱は実施例１の（２）と同じ操作方法及び条件で実施
した。

（３）冷却 冷却は実施例１の（３）と同じ操作方法及び条件で実施
した。但し、冷却時間は２６分１０秒、全成形時間は３
０分９秒であった。

以上、実施例１〜４及び比較例における充填の均一性、
成形サイクル、及び得られたブロック成形体の密度分布
を評価した。結果を第１表に示す。

また、実り例４及び比較例で得られたブロック成形体の
比重分布図を、それぞれ第５図及び第６図に示した。

尚、充填の均一性、成形サイクル、密度分布の評価方法
並びに基準は下記の通りである；充填の均一性： ０：成形体上部の稜角部が直角又は直線になっている。

△：上記稜角部は直角又は直線になってはいるが、やや
充填密度が低い ×：充填が不十分で、上記稜角部が直角又は直線になっ
ていない。

充填サイクル：全成形時間を実測した。

密度分布：成形体の厚み方向を２０等分し、その重量の
平均値（Ｆ）と最大・最小 値差（Ｒ）とからＲ／ｘを算出した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いられる装置の一例を示す概
要図、 第２図は、第１図で蒸気用調圧弁（１７）　。 （１９）、　　（２２）を遠隔操作する遠隔操作弁群（
１８）　、　　（２０）　、　　（２３）の−例を示す
配管図、 第３図は、本発明の実施に用いられる予備発泡粒子充填
装置の構成の一例を示す概要図、第４図は、成形体の斜
視図で、第４図（Ａ）は稜角部の充填密度が低い場合を
示し、第４図（Ｂ）は充填密度が十分な場合を示す。 第５図は、本発明の実施例４で得られたブロック成形体
の比重分布図、 第６図は、比較例で得られたブロック成形体の比重分布
図である。 １・・・成形品室、　　　　　　２・・・固定側蒸気室
３・・・移動側蒸気室、　　　　４・・・側面側蒸気室
５・・・固定側蒸気弁、　　　６・・・固定側冷却水弁
７・・・固定側真空弁、　　　　８・・・固定側ドレン
弁９・・・移動側蒸気弁、　　　１０・・・移動側冷却
水弁１１・・・移動側真空弁、　　　１２・・・移動側
ドレン弁１３・・・側面側蒸気弁、　　　１４・・・側
面側冷却水弁１５・・・側面側真空弁、　　　１６・・
・側面側ドレン弁１７・・・固定側調圧弁、　　　１８
・・・固定側遠隔操作弁群１９・・・移動側空気弁、　
　　２０・・・移動側遠隔操作弁群２１・・・側面側接
点付圧力計、２２・・・側面側調圧弁２３・・・側面側
遠隔操作弁群、２４・・・面圧計２５・・・制御装置、
　　　　　２６・・・エア弁２７・・・チエツク弁、　
　　　２８・・・第１段階遠隔操作調圧部２６′・・・
エア弁、　　　　　　２７′・・・チエツク弁２８′・
・・第２段階遠隔操作調圧部 ２９・・・予備発泡粒子充填装置（フィラー）３０・・
・フィラー本体、３１・・・プランジャ３２・・・エア
シリンダ、３３・・・ピストン３４・・・軸、　　　　
　　　　　３５・・・ホッパ３６・・・ホッパシャッタ
、　　３７・・・エアシリンダ３８・・・可撓管、　　
　　　　３９・・・圧縮エア入口４０・・・フィラー開
エア４方弁 ４１・・・ホッパシャツタ開エア４方弁４２・・・充填
エア弁、　　　　４３・・・ブローバックエア弁４４・
・・固定側空気弁、　　　４５・・・移動側空気弁４６
・・・側面側空気弁、　　　４７・・・固定側排気弁４
８・・・移動側排気弁 ３０ａ・・・フィラー本体分岐部 ３０ｂ・・・フィラー本体基部 特許出願人　東洋機械金属株式会社 特許出願人　鐘淵化学工業株式会社 第２　図 第′３図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定側金型、移動側金型及び側面側金型により画成
   される型窩内に熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を充填し
   、加熱して発泡成形した後、冷却して成形体を取り出す
   ブロック用発泡成形方法において、全金型蒸気室内の真
   空排気を行いながら、熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を
   充填する真空充填と、真空排気を止めて充填する普通充
   填を１回または複数回繰り返して充填工程を完了し、加
   熱して発泡成形した後、冷却して成形体を取り出すこと
   を特徴とする熱可塑性合成樹脂ブロック用発泡成形方法
   。 ２、固定側金型、移動側金型及び側面側金型により画成
   される型窩内に熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を充填し
   、加熱して発泡成形した後、冷却して成形体を取り出す
   ブロック用発泡成形方法において、加熱工程を、一方加
   熱、逆一方加熱及び側面加熱の第１段階と、全面加熱の
   第２段階とに分け、第２段階は第１段階より供給蒸気圧
   を高くして発泡成形を行い、しかる後に冷却して成形体
   を取り出すことを特徴とする熱可塑性合成樹脂ブロック
   用発泡成形方法。 ３、固定側金型、移動側金型及び側面側金型により画成
   される型窩内に熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を充填し
   、加熱して発泡成形した後、冷却して成形体を取り出す
   ブロック用発泡成形方法において、全金型蒸気室内の真
   空排気を行いながら、熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を
   充填する真空充填と、真空排気を止めて充填する普通充
   填を１回または複数回繰り返して充填工程を完了し、次
   いで加熱工程を、一方加熱、逆一方加熱及び側面加熱の
   第１段階と、全面加熱の第２段階とに分け、第２段階は
   第１段階より供給蒸気圧を高くして発泡成形を行い、し
   かる後に冷却して成形体を取り出すことを特徴とする熱
   可塑性合成樹脂ブロック用発泡成形方法。 ４、固定側金型、移動側金型及び側面側金型により画成
   される型窩内に熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を充填し
   、加熱して発泡成形した後、冷却して成形体を取り出す
   ブロック用発泡成形方法において、全金型蒸気室内の真
   空排気を行いながら、熱可塑性合成樹脂予備発泡粒子を
   充填する真空充填と、真空排気を止めて充填する普通充
   填を１回または複数回繰り返して充填工程を完了し、次
   いで加熱工程を、一方加熱、逆一方加熱及び側面加熱の
   第１段階と、全面加熱の第２段階とに分け、第２段階は
   第１段階より供給蒸気圧を高くして発泡成形を行い、し
   かる後いったん全金型蒸気室内の真空排気を行った後に
   大気圧に戻し、水冷から、排水、真空排気冷却、大気圧
   にした状態での放冷までの工程を１回または複数回繰り
   返して冷却を行い、大気圧に戻した状態で、成形体を取
   り出すことを特徴とする熱可塑性合成樹脂ブロック用発
   泡成形方法。