JPH02155635A - ポリオレフイン系樹脂発泡成形体製造用金型 - 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、ポリオレフィン系樹脂発泡成形体製造用金型
に関し、更に詳しくは、ポリオレフィン系樹脂発泡ビー
ズを発泡成形する際に、成形体の突出部における局部的
な融着不良の問題を解消したポリオレフィン系樹脂発泡
成形体製造用の金型に関する。

〔従来の技術〕

ポリエチレン発泡体やポリプロピレン発泡体等のポリオ
レフィン系発泡体は、ポリスチレン発泡体に比し柔軟性
に富み、緩衝効果が大きいため、最近ではコンピュータ
ー、ワードプロセンサープリンター等の電子機器の他、
カメラ、時計等の精密機器の緩衝材として広く使用され
るようになってきている。

ポリオレフィン系樹脂発泡成形体は、ポリスチレンと同
様な成形方法、即ち、型内に発泡ビーズの充填−加熱−
離型と云う一連の操作によって成形される。しかしなが
ら、ポリオレフィン系樹脂の場合はポリスチレンに比し
て熱融着性が悪い。

従って、単に従来のように均一に蒸気孔を設けた金型で
成形したのでは、第３図に示すように底面部１に設けた
中仕切板等の突出部２を有する発泡成形体を得ようとす
ると、突出部の先端部分２ａに融着不良が生じ、突出部
２の強度が低下すると云う問題を生じる。

これを改善するものとして、上記突出部２の先端部分２
ａ近傍の金型の蒸気透過密度を他の部分の金型の蒸気透
過密度より大きくした第６図に示すような構造の金型に
より成形する方法が提案されている（特開昭６３−１５
２９号公報〉。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の金型を用いて成形すると、成形体の突
出部２の先端部分２ａの融着は多少改善されるものの、
強度、透水性等は他の部分よりも明らかに劣り、融着改
良が不十分であると云う問題がある。

又、蒸気孔は、第６図や第２図の１２で示すようなコア
ベントを配して形成されるが、この蒸気孔の数が増える
ほど金型が高価になると云う問題がある。

本発明は、成形体の突出部の先端部分の融着が著しく改
良され、強度、透水性が格段に向上したポリオレフィン
系樹脂発泡成形体を製造することができ、しかも全体的
に蒸気孔を減らして金型製作費が低コストで済む金型を
提供することを解決すべき課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、上記特開昭６３−１５２９号公報開示の金
型による融着改良効果が何故に不十分であるかを鋭意検
討した。そこで、該公開公報の金型を良く観察すると、
第６図に示すように突出部の上面部に相当する金型部４
ａに蒸気孔を設けただけではなく、突出部２の両側面部
に相当する金型部４ｂ、４ｃにも蒸気孔を設けである。

そのため、突出部の先端部分には多量の水蒸気が蒸気孔
から流入することにはなるが、却って、突出部の側面部
の両側からの水蒸気が互いに干渉し合い水蒸気の流線が
乱され、空気と水蒸気の置換がうまくいっていないので
はないかと推察された。この推察に基づき、前記突出部
の上面部に相当する金型部４ａに蒸気孔を設け、両側面
の側面部に相当する金型部４ｂ、４ｃの友気孔を塞いで
しまうと、発泡成形体の突出部の先端部の力学的強度が
大きく、透水率が小さくなることを見いだした。

しかしながら、金型部４ｂ、４ｃを塞ぐ方法では突出高
さＨと巾Ｗとの比がＨ／Ｗ≧１０／１でＨが８０ｍｍ以
上になると、突出部の基部２ｂの力学的強度が低下し、
通水率が大きくなってくることが分かった。

そこで、このように特に突出部の突出高さが高い成形体
の場合には、突出部の上面部に相当する金型部４ａに蒸
気孔を設け、更に突出部の基部に近い所定の高さ以下の
ところに蒸気孔を設けると、突出部の先端部及び基部の
両方において力学的強度が大きくなり、透水率が低下す
ることを見いだし、本発明に到達したものである。

即ち、本発明によれば、コア金型とキャビティー金型と
により形成される型窩内にポリオレフィン系樹脂発泡ビ
ーズを充填し、中仕切板等の突出部を有し、前記突出部
の突出高さＨと巾Ｗとの比がＨ／Ｗ≧１０／１であり、
Ｈが８０ｍｍ以上である発泡成形体を製造する金型にお
いて、前記突出部の上面部に相当する金型部に蒸気孔が
設けられ、かつ、突出部の側面部に相当する金型部の突
出上面部から８ｆ）ｎ＋ｍよりも低い位置に茶気孔を設
けたことを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡成形体
製造用金型が提供されるものである。

本発明乙こ用いられるポリオレフィン系樹脂としては、
ポリエチレン、ポリプロピレン、これらの共重合体、こ
れらと共重合可能な他のモノマーとの共重合体、これら
の混合物等が含まれる。

〔実施例〕

次に、図面の実施例を示して本発明を具体的に説明する
。

第１図は本発明の金型の一例を示す断面図である。第２
図は第１図に示す金型の発泡成形体の突出部に該当する
部分の断面斜視図である。

第１図及び第２図において、成形体突出部２の上面部に
相当する金型部４ａには多数の蒸気孔８ａが設けられて
いる。又、突出部の基部２ｂに近い所定の高さ以下の側
面にも多数の蒸気孔８ｂが設けられている。蒸気孔８ｂ
は、第４図に示すように突出部の上面部２ａから８０ｍ
ｍよりも低い位置に設けられている。８０ｍｍよりも低
い位置に設けることにより、突出部の先端部付近での水
蒸気の流れを乱すことなく、基部付近の加熱を行うこと
が可能となる。

本発明において、成形体の突出部の側面に相当する金型
部４ｂ又は４ｃに蒸気孔を設ける場合には、第４図に示
すように両側面の片方の金型部４ｂだけに設ける場合と
、両方の面の金型Ｒ４ｂ、４ｃに設げる場合とがある。

両側の面に設ける場合は、左右で高さを段違いにした方
が両側面からの水蒸気が干渉し合わず好ましい結果が得
られる。

上記の成形体突出部２の上面部に相当する金型部４ａ及
び両側面のうち片側の面の金型部４ｂに設けられた蒸気
孔の径及び配置ピッチは樹脂の種類や成形体のライズ等
に依存し、−概には規定できないが１．荒気孔の開孔率
が１〜６％となるように蒸気孔を設ける。蒸気孔開花率
とは、成形体の突出部２０１面部４ａ或いは（別面部４
ｂの面積に対する双気孔の孔面積比率を云う。具体的に
は、直径５−１２ｍｍのコア（ント１２を７　、１：’
１〜３０ｍｍ　Ｌ：７チで配置するのが好適である。

第１図Ｓこおいて、金型はキャビティー金型３とコア金
型４とからなり、両金型より形成される型窩に充填機５
によりポリオレフィン系樹脂発泡ビーズ６が充填される
。

本発明の金型を用いて発泡成形を行うには、下記の逆一
方加熱と正一方加熱のうち少なくとも一つの加熱の後に
両面加熱が必須となる。加熱を確実ならしめるために逆
一方加熱、正一方加熱の後に両面加熱を行っても良い。

逆一方加熱においては、第１図で、蒸気がコア蒸気弁１
０からコア金型４に供給され、更に蒸気孔８．８ａ、８
ｂを通じてキャビティー側ドレイン弁１）より排出され
る。ここで、逆一方加熱の場合、蒸気孔８ａから入った
水蒸気は第４囲みこ示すように蒸気孔８ａ近辺には側面
から入ってくる水蒸気がないためにキャビティー金型の
方向に層流に近い流線を描いて流れる。従って、突出部
の先端部分での空気と水蒸気の置換は理想的な形で行わ
れ、先端部分での樹脂ビー・ズの融着は良好で、力学的
強度が大きく、透水率が小さいものとなる。

ここで、突出部の突出高さが高いために、蒸気孔８ａか
ら流れてきた水蒸気は途中の樹脂ビーズに熱量を奪われ
、突出部の基部付近に来ると樹脂ビーズを発泡させる能
力が非常に小さくなる。従って、基部付近の樹脂ビーズ
は主に基部付近に設けた蒸気孔８ｂより流入した水蒸気
により加熱発泡される。ここで、基部付近の水蒸気Ｑ流
はある程度風れるものと考えられるが、これは基部付近
の樹脂ビーズの加熱に最低限必要な水蒸気量に見合うも
のであるために、水蒸気の乱れの程度は小さく、成形体
の基部付近の樹脂ビーズ間の融着は良好で、力学的強度
が大きく、透水率は小さいものとなる。

正一方加熱においては、キャビティー側蒸気弁７から蒸
気が供給され、蒸気孔８ａを通じてキャビティー金型３
からコア金型４を通過してコア側ドレイン弁９より排出
される。

正−万加熱の場合、水蒸気は第５図に示すように、蒸気
孔８ａと８ｂとから流出するが、水蒸気は渦を作らず、
滞留部が形成されないでうまく流れるために、樹脂ビー
ズの加熱は均一に行われる。

両面加熱においては、キャビティー側ドレイン弁１）及
びコア側ドＩ／イン弁９を閉した状態でキャビティー金
型３及びコア金型４の両方から同時に加熱される。

両面加熱においては、蒸気が型窩内を流れず、金型の熱
により樹脂を加熱するもので、成形の仕上げ加熱とも言
えるものである。

なお、本発明において突出部を有する成形体とは、中仕
切板に限定されることなく、広く成形体表面に凹凸を有
するものが含まれる。又、通称コア抜きと呼ばれる中抜
きの成形体を製造する場合にも本発明４ｓ用することが
できる。

以下、実施例、比較例を挙げて、本発明の金型の利点を
明らかにする。

実施例１ 第１図及び第２図に示した如き金型を用いて、下記の条
件にて成形体倍率２０倍の中仕切箱を成形した。得られ
た中仕切の融着率、引張強度、透水率を第１表に示した
。

原料二発泡ポリエチレンビーズ（倍率１４倍）成形含浸
内圧：　　１．３Ｋｇ／ｃ己Ｇ成形体形状：縦４００ｍ
ｍ　ｘ横３００ｍｍ　ｘ高さ２５０ｍｍ×肉厚２０ｍｍ 中仕切板形状：横２６０ｍｍ　Ｘ高さ２３０ｍｍ　ｘ肉
厚１５ｍｍ　（Ｈ／　Ｗ　＝　１５．３／　１　）蒸気
孔：コアベント１０ｍｍφ、スリ・ノド０．３ｍｍ巾（
スリット５列） 蒸気孔の配置ピッチ：　２０ｍｍ 蒸気孔開口率：上面部４，５％、側面部２．４％蒸気加
熱条件：正一方加熱Ｑ、３Ｋｇ／ｃｎＧ　３秒逆一方加
熱０．５Ｋｇ／ｃｔｄＧ　５秒両面加熱　１．２Ｋｇ／
ｃｎ１３秒 比較例１ 第６図に示した如き金型を用いた他は実施例１と同様に
して成形体を得た。得られた成形体の中仕切の融着率、
引張強度、透水率を第１表に示した。

第１表 注： １）融着率（％）：成形体の破断面において、発泡粒が
材料破壊している粒数と界面破壊（剥ａ）している粒数
との合計数を分母とし、材料破壊している粒数を分子と
して（％）で表したもの。

２）引張強度：試験法ＪＩＳ　Ｋ６７６７　Ｂ法で評価
した。

３）透水第二試験法ＮＤＳ　ＺＯ５０３に準じて評価し
た。

〔試料寸法５０ｍｍ　Ｘ　５０ｍｍ　Ｘ　１５ｍｍ　（
厚み）〕〔発明の効果〕 以上の説明で明らかなように本発明によれば、成形体の
突出部の先端周辺部及び基部周辺部の樹脂の融着が著し
く改良され、強度が大きり、透水率の小さいポリオレフ
ィン系樹脂発泡成形体を製造することができ、しかも全
体的に蒸気孔を減らして金型製作費が低コストで済む金
型を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のポリオレフィン系樹脂発泡成形体製
造用金型の一例を示す断面図、第２図は、第１図の金型
の突出部該当部の断面斜視図、第３図は突出部を有する
成形体の一例を示す断面図、第４図及び第５図は、金型
の突出部該当部の断面図で、第４図は逆一方加熱の際の
水蒸気の流線を示し、第５図は正一方の加熱の際の水蒸
気の流線を示す。第６図は比較例１で用いた金型の突出
部該当部を示す断面斜視図である。 １・・・・・成形体底面部、２・・・・・成形体突出部
、３・・・・・キャビティー金型、４・・・・・コア金
型、５・・・・・ビーズ充填機、６・・・・・発泡ビー
ズ、７・・・・・キャビティー側蒸気弁、 ８．８ａ、８ｂ、８ｃ・・・・・蒸気孔、９・・・・・
コア側ドレイン弁、１０・・・・・コア側蒸気弁、１）
・・・・・キャビティー側ドレイン弁、１２・・・・・
コアベント、１３・・・・・キリ孔特許出願人　　旭化
成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　　星野　透 第１図 第３図 第２ 図 Ｌα 第４ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コア金型とキャビティー金型とにより形成される
   型窩内にポリオレフィン系樹脂発泡ビーズを充填し、中
   仕切板等の突出部を有し、前記突出部の突出高さＨと巾
   Ｗとの比がＨ／Ｗ≧１０／１であり、Ｈが８０ｍｍ以上
   である発泡成形体を製造する金型において、前記突出部
   の上面部に相当する金型部に蒸気孔が設けられ、かつ、
   突出部の側面部に相当する金型部の突出上面部から８０
   ｍｍよりも低い位置に蒸気孔を設けたことを特徴とする
   ポリオレフィン系樹脂発泡成形体製造用金型。