JPH0452207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は発泡成形方法に関し、詳しくは発泡
体の型内成形と同時に、発泡体に表皮材シートを
一体接合する、いわゆる同時成形方法に関してい
る。

＜従来の技術＞ 従来、同時成形方法の一種として、第３図に示
すように合成樹脂シートあるいはフイルム、編
布、織布および不織布等の表皮材シート１を、発
泡成形用の成形型２，３の型窩４内に挟み込んで
配置した後、成形型３に取付けた充填器５によつ
て発泡ポリスチレンビーズ等の発泡性熱可塑性樹
脂粒子を型窩４に充填し、型窩４背面の蒸気室へ
導入した蒸気等の加熱媒体によつて上記樹脂粒子
を加熱膨脹させて、発泡成形を行うと同時に表皮
材シートを、成形される発泡体に一体接合する方
法がある。

上記方法で使用する成形装置のうち、充填器５
および樹脂粒子の供給機構としては、通常の発泡
成形装置と同じものが使用されている。即ち、充
填器５には、樹脂粒子の供給口５ａと圧力エアー
導入口５ｂが設けてあり、供給口５ａは導管７を
経てホツパー８に接続されている。

そして、圧力エアー導入口５ｂに３〜７Kg／cm²
の圧力エアーを導入することによつて、充填器５
内でエゼクター効果による吸引力を作用させ、ホ
ツパー８内の樹脂粒子を導管７を通つて充填器５
内へ吸引し、圧力エアーとともに樹脂粒子を型窩
４内へ充填するものである。

しかし、上記エゼクター効果による吸引力は
0.03〜0.1Kg／cm²と弱いので、表皮材シート１を
型窩４の型内面に押し付ける力は無く、型内面と
表皮材シート１との間に〓間が生じたり、表皮材
シート１に歪みやシワが発生したり、また発泡成
形品の肉厚が薄い場合には、上記〓間等によつて
樹脂粒子が型窩４全体に充分行き渡らず、充填不
良を起す可能性もあつた。

その為、表皮材シート１を予め型内面に密着す
る形状に成形しておけば、上記問題は解決できる
が、表皮材シート１を成形する手間がかかり、そ
の為の成形装置も必要で、コスト的に高くつく欠
点がある。また、表皮材シート１が布のように柔
軟で成形困難なものの場合には、上記方法も採用
できない。

＜目的および構成＞ そこで、この発明においては、上記従来技術の
欠点を解消し、表皮材シートと発泡体との同時成
形を能率良く低コストで行えると同時に、仕上り
も良好な同時成形品が得られる方法を開発したも
のであり、その方法としては、成形型の型窩内へ
表皮材シートを配置した後、発泡性熱可塑性樹脂
粒子を充填し、該粒子を蒸気等の加熱媒体により
加熱膨脹させて、発泡成形を行うと同時に表皮材
シートと一体接合する方法において、別途製造さ
れてある一葉の表皮材シートを雌雄両型で周辺部
を挾み保持して型窩内に配置した後、加圧された
発泡粒タンク内に蓄えた樹脂粒子を表皮材シート
の背面位置から加圧状態のまま型窩内に圧送充填
して発泡成形するとともに表皮材シートを雌雄型
一方の型内面に沿わせて成形させることを特徴と
している。

＜実施態様＞ 次いで、この発明の実施態様について、図を参
照しながら以下に例示する。

第１図に示す成形装置において、１０は成形型
のうちの雌型、２０は雄型であり、両型１０，２
０間に型窩３０が形成されている。また、両型１
０，２０の型窩３０背面には夫々蒸気室１１，２
１が形成してあり、各蒸気室１１，２１には蒸気
弁１２，２２を経て加熱蒸気を導入可能になつて
いる。１３，２３はドレン弁であり、蒸気室１
１，２１内の蒸気や冷却水を排出可能にしてい
る。成形型１０，２０には、そのほか冷却水配管
や成形品の取出機構も取付けられが、従来の成形
装置と同様の構造でよく、図示を省略している。

次に４０は充填器であり、雌型１０の側面に取
付けてあつて、先端を型窩３０内に開孔させてい
る。４１は充填器４０に樹脂粒子を供給するため
の供給口である。その他の構造については従来の
充填器４０と同様のものであるが、圧力エアーの
導入口４２については従来のような樹脂粒子の充
填には用いず、余分の樹脂粒子を後述する発泡粒
タンク６０に戻す、いわゆるブローバツクの為に
使用する。従つて、通常の圧力エアー導入口４２
を備えた充填器を流用する場合には、圧力エアー
導入口４２を電磁弁等で閉塞しておき、樹脂粒子
のブローバツクの際には、従来と同様に圧力エア
ーを導入して使用する。

充填器４０の供給口４１には導管５０が連結さ
れてあり、この導管５０の他端は、樹脂粒子を一
時貯えておく発泡粒タンク６０に連結されてい
る。

発泡粒タンク６０は内圧が加わつても良い耐圧
タンクにて形成されてあり、導管５０との連結部
分には、供給弁６１が取付けてある。また、６２
は圧力エアー導入弁であり、発泡粒タンク６０内
に圧力エアーを導入可能にしている。６３はタン
ク６０内の圧力を抜くための圧抜き弁であり、大
気中へ開放されている。６４は樹脂粒子の導入用
開閉弁であり、樹脂粒子の貯溜部へ連結されてい
る。

なお、導管５０は発泡粒タンク６０から充填器
４０へ余分に送られた樹脂粒子を、この導管５０
を経て発泡粒タンク６０へ送り返すようになつて
いる。

以上のような成形装置を使用する成形方法につ
いて説明する。

まず、この発明で使用する予め別途製造してお
く表皮材シートＳとしては、ポリスチレン、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂から
なるシートまたはフイルムのように、加熱軟化さ
せて成形できる素材と、不織布、織布、編布ある
いは柔軟性のある合成樹脂シートまたはフイルム
のように、柔軟で伸縮性のある素材とが使用され
るが、両種の素材によつて成形方法が少し異なる
ので、最初に加熱成形できる素材の場合について
述べる。

一葉の表皮材シートＳは雌雄両型１０，２０で
周辺部を挟み保持して、型窩３０内に配置する。
なお、表皮材シートＳは連続した長尺のものを両
型１０，２０の中間に垂下した状態で、型閉めを
行うことによつて両型１０，２０間に所定長さ分
を挟み込み、同時成形終了後には、上記長尺の表
皮材シートＳを順次垂下させることによつて、連
続的に表皮材シートＳを供給できるようにすれ
ば、能率的に作業が行える。型窩３０内で両型１
０，２０間に挟み込まれた表皮材シートＳは、図
の場合、雄型２０の内面側に当接して配置されて
おり、表皮材シートＳの背面側即ち型窩３０の雌
型１０側に樹脂粒子を充填して発泡成形を行う。
そして、この状態では、表皮材シートＳは、型内
面の凹凸形状に対して完全には密着せず、部分的
に〓間が形成された状態のままになつている。

次に、雌雄両型１０，２０の蒸気弁１２，２２
およびドレン弁１３，２３を開き、加熱蒸気を蒸
気室１１，２１内へ導入して表皮材シートＳを加
熱した後、排出する。一定時間蒸気で加熱する
と、表皮材シートＳは変形可能な程度に軟化する
ので、蒸気弁１２，２２を閉じて加熱を止める。
上記加熱時間としては、約２〜３秒でよい。

次に成形型１０，２０をわずかに開き、いわゆ
るクラツキング状態にする。このクラツキング幅
ｔは約２〜15mmである。

この状態で圧力エアー導入弁６２を開き発泡粒
タンク６０を加圧する。加圧圧力は約３〜７Kg／
cm²である。なお、このとき圧抜き弁６３および開
閉弁６４は閉じて、圧力が逃げないようにしてお
く。また、この段階までに、開閉弁６４を開いて
樹脂粒子を発泡粒タンク６０内に貯めておく。樹
脂粒子の量は、１シヨツトの発泡成形に使用する
分量とする。

発泡粒タンク６０に加圧状態の樹脂粒子を貯め
た状態で、供給弁６１を開くと、樹脂粒子は圧力
エアーとともに導管５０から充填器４０を経て、
型窩３０内へ圧送される。

そして、樹脂粒子が加圧状態のまま型窩３０内
に充満するにつれ、軟化された表皮材シートＳは
樹脂粒子および圧力エアーに押圧され、型内面の
凹凸形状に沿つて変形させれながら密着するよう
押し付けられる。従つて、型窩３０内に樹脂粒子
が完全に充填された段階では、表皮材シートＳは
型内面に〓間無く密着して成形され、表皮材シー
トＳと樹脂粒子も〓間無く密着する。なお型窩３
０内に導入された圧力エアーはクラツキング〓間
から外部に排出される。

その後の蒸気による加熱工程や冷却工程あるい
は成形品の取出工程等については、従来の発泡成
形と全く同じように行うので、詳細な説明は省
く。

なお、樹脂粒子の充填工程において、余分の樹
脂粒子が充填器４０や導管５０内に残つた場合に
は、充填器４０の圧力エアー導入口４２を開き、
圧力エアーにて樹脂粒子を、導管５０を経て発泡
粒タンク６０内に戻すようにする。

以上に説明した方法では、表皮材シートＳを型
窩３０の雄型２０側に当接配置して、発泡成形品
の雄型２０側の形状に沿つて一体接合している
が、表皮材シートＳを雌型１０側の形状に沿つて
一体接合することもできる。この場合には、充填
器４０を雄型２０側に設け、型窩３０内に樹脂粒
子を充填する際に、表皮材シートＳと雄型２０の
間に樹脂粒子を充填して、表皮材シートＳを雌型
１０側の型内面に押し付けて成形するようにすれ
ばよい。

次に上記方法と一部異なる。変更例について説
明する。この方法は、表皮材シートＳとして柔軟
で伸縮性のある素材を使用する場合に適用する方
法である。

使用する成形装置は前記方法と同じであり、表
皮材シートＳを成形型１０，２０に挟み込んで配
置するまでは、前記方法と全く同様である。

次の工程で、前記方法の場合には、表皮材シー
トＳを蒸気で加熱軟化させたが、この方法では加
熱軟化工程は行わず、直ちに次の樹脂粒子充填工
程に進む。

充填工程も前記方法と同じように行うが、この
とき表皮材シートＳは加熱軟化されていなくと
も、表皮材自体の伸縮性によつて、樹脂粒子およ
び圧力エアーで押圧されて、型窩３０の型内面の
凹凸形状に沿つて伸縮変形し、型内面と表皮材シ
ートＳとが〓間なく密着する。

その後工程は前記方法と全く同じでよい。

上記方法の場合、表皮材シートＳの加熱軟化工
程が省略でき、作業が一層能率的に行え、コスト
も安価になる。なお表皮材シートＳ自体に伸縮性
を有するものが、型に良好に沿わせ得て好適であ
る。以上のような、この発明方法は、ポリスチレ
ン、ポリエチレン等の各種熱可塑性樹脂の発泡体
と表皮材シートＳとの同時成形により製造する、
各種物品の製造に自由に適用でき、例えば冷蔵庫
用露受皿、自動車用天井材、その他の物品の製造
に好適である。

＜効果＞ 以上のごとく構成された、この発明方法によれ
ば、一葉の表皮材シートＳを成形型１０，２０に
挟み込んで型窩３０内に配置した後、表皮材シー
トＳの背面側から樹脂粒子を型窩３０内に充填す
る際に、樹脂粒子を加圧された発泡粒タンク６０
内に一旦貯え、この加圧エネルギーを利用して、
圧力エアーとともに樹脂粒子を、充填器４０を経
て型窩３０内へ圧送するので、表皮材Ｓを型内面
に押し付ける押圧力が非常に強く、表皮材シート
Ｓと型内面との間の〓間を無くするのに大きな効
果を発揮する。

即ち、従来のエゼクター効果を利用した供給方
法では表皮材シートＳに対する押圧力は弱いが、
この発明では加圧された発泡粒タンク６０から、
直接圧力エアーで樹脂粒子を圧送して、加圧状態
のまま供給するので、圧力エネルギーの無駄も無
く、強力な押圧力が生じるのである。

従つて、従来の同時成形方法では、表皮材シー
トＳを予め型内面形状に沿うよう成形しておく必
要があつたのを、この発明方法では全く必要なく
なり、作業工程の削滅および能率化を図り、表皮
材シートＳ用の成形装置を無くすことができる。
また、表皮材シートＳが柔軟で予め成形しておく
ことが困難な素材であつても、この発明方法であ
れば充分に同時成形を行うことができ、同時成形
の適用範囲および用途の拡大にも貢献できること
になる。

そして、製造される発泡成形品は、表皮材シー
トＳの平滑度や成形形状の精度等の仕上りが良好
で、不良品の発生率も少なく、また発泡体側の成
形にとつても、充填不良が起り難く、充填時間も
短かくて済み、表皮材シートＳと発泡体との一体
性も優れたものになる。

実施例 １ 発泡成形品（厚さ５mm×1200mm×1000mmでやや
湾曲） ポリスチレン発泡樹脂粒子（発泡倍率25倍）を
使用した。

表皮材シートＳ ハイインパクトポリスチレンシート（厚さ0.3
mm） 上記樹脂粒子を内圧３Kg／cm²の発泡粒タンク６
０に貯えておく。そして、上記表皮材シートＳを
成形型１０，２０に挟み込み、蒸気弁１２，２２
およびドレン弁１３，２３を２秒間開き、次にド
レン弁１３，２３のみを閉じ、型窩３０の蒸気圧
力を0.8Kg／cm²にして３秒間経過させて、表皮材
シートＳの加熱軟化を行つた。

その後、成形型１０，２０を少し開いてクラツ
キングを取り（ｔ＝３mm）、この状態で樹脂粒子
の供給弁６１を開き、発泡粒タンク６０内の樹脂
粒子を型窩３０へ２秒で充填出来た。

充填完了後、蒸気弁１２，２２およびドレン弁
１３，２３を３秒間開き、その後ドレン弁１３，
２３のみを閉じ、蒸気室１１，２１内の圧力0.8
Kg／cm²で12秒間加熱し、発泡成形を行つた。その
後、水冷30秒、放冷25秒の後、成形品を取出した
ところ、表皮材シートＳと発泡体との一体性に優
れ、仕上りの良好な製品が得られた。

実施例 ２ (1) 発泡成形品 POD発泡樹脂粒子（発泡倍率15倍） (2) 表皮材シートＳ 不織布の片面にPVAフイルムを積層して発
泡体との接着性を良好にしている。

(3) 作業工程 成形型１０，２０のクラツキング幅ｔ＝４mm
取り、上記表皮材シートＳを配置した後、発泡
粒タンク６０内の圧力３Kg／cm²にして樹脂粒子
を充填したところ充填時間は２秒であつた。次
に、発泡成形工程においては、金型加熱２秒、
一方加熱（蒸気圧0.5Kg／cm²）および両面加熱
（蒸気圧力0.7Kg／cm²設定で実測値1.0Kg／cm²）
10秒、水冷60秒、放冷40秒にて成形品を取り出
したところ、良好な製品が得られた。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明方法に使用する装置の実施態様を
例示するものであり、第１図は表皮材シートをセ
ツトした状態における装置の構造図、第２図は樹
脂粒子充填時における装置の構造図、第３図は従
来装置の構造図である。 １０，２０……成形型、１２，２２……蒸気
弁、３０……型窩、４０……充填器、４１……供
給口、５０……導管、６０……発泡粒タンク、６
２……圧力エアー導入弁６３……圧抜き弁、６４
……開閉弁、Ｓ……表皮材シート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 成形型の型窩内へ表皮材シートを配置した
   後、発泡性熱可塑性樹脂粒子を充填し、該粒子を
   蒸気等の加熱媒体により加熱膨脹させて、発泡成
   形を行うと同時に表皮材シートと一体接合する方
   法において、別途製造されてある一葉の表皮材シ
   ートを雌雄両型で周辺部を挾み保持して型窩内に
   配置した後、加圧された発泡粒タンク内に蓄えた
   樹脂粒子を、表皮材シートの背面位置から加圧状
   態のまま型窩内に圧送充填して発泡成形するとと
   もに表皮材シートを雌雄型一方の型内面に沿わせ
   て成形させることを特徴とする発泡成形方法。