JPH05343Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は成形用金型のクラツクの発生を防止し
た熱可塑性樹脂発泡体成形用金型に関するのであ
る。

［従来の技術］ 従来、気泡構造を有する複雑形状の樹脂発泡成
形品を成形する方法としては、一般に発泡剤を含
有するスチレン系樹脂を予備発泡させ、得られた
予備発泡粒を空気中にて暫く放置した後、減圧下
ないし常圧下で型内に充填して加熱発泡すること
により熱融着させて成形する方法が工業的に広く
実施されている。

ポリスチレン系樹脂の発泡成形においては、加
熱温度が95〜110℃と低温であるが、ポリプロピ
レン系樹脂やポリアミド樹脂の発泡粒子（予備発
泡粒子も含む）を用いる同様な成形方法の場合、
加熱温度が135〜150℃、210〜240℃と高温とな
り、それ故、成形金型に熱伸縮によるクラツクが
生じ易い。この原因はアルミニウム金型をボルト
で固定するフレームの鉄と、金型のアルミニウム
の線膨張率が異なるためである。すなわち、ポリ
スチレンの発泡成形においては、冷却（40〜50
℃）と、加熱温度（95〜110℃）の差が55〜60℃
であるが、ポリプロピレン系では95〜100℃の差
があり、ポリアミドではもつと温度差があるの
で、強度の弱いアルムニウム金型が熱応力を受け
てクラツクを発生し易い。

［考案が解決しようとする課題］ すなわち、ポリオレフイン樹脂やポリアミドの
の型内粒子発泡成形においては、その成形温度が
ポリスチレン系樹脂の型内発泡成形温度と冷却温
度の差が大きいために、これに用いられる成形用
金型を繰り返して高温で使用するうちにクラツク
が発生し、金型寿命がポリスチレンに比較して1/
１０位短いという問題である。

［課題を解決するための手段］ 本考案等は上記課題に鑑みて鋭意研究した結
果、このような成形用金型に発生するクラツク
は、成形用金型とそれを支持するフレームとの素
材の違いによる熱収縮や熱膨張の差によつて生じ
たものであることが判明した。

すなわち、成形用金型は複雑な形状の成形品を
得るためにその素材にアルミニウム鋳造品が用い
られているが、該成形用金型を支持するフレーム
は樹脂の溶融温度付近においても高い引張強度な
どが要求されるために、その素材に鉄鋼などが用
いられている。したがつて、発泡成形の際の金型
の加熱冷却によつて、これら素材の違いによる両
者の熱収縮や熱膨張の差によつて生じる応力が成
形用金型を変形させ、これを何度も繰り返し使用
するうちに金属疲労が生じて、これに耐えられな
くなつた成形用金型にクラツクが生じるものであ
ることが判明した。本考案はこの応力歪を防止す
ることによつて課題を解決したものである。

すなわち、本考案は、樹脂発泡粒子をフレーム
により支持された成形用金型内に充填して、スチ
ーム加熱することにより該発泡粒子同志を熱融着
させて型物発泡体を成形するための樹脂成形用金
型において、前記フレームにスペーサーを熱伸縮
自在に固着させると共に、該スペーサーに成形用
金型を固着させたことを特徴とする樹脂成形用金
型を提供するものである。

本考案において、スペーサーをフレームに対し
ては熱伸縮自在に固着することは、フレームにス
ペーサーを取付けるボルト孔径を熱収縮の方向に
緩くすることによつて可能である。この緩いボル
ト孔はフレーム側、スペーサー側のどちらに設け
てもよく、また、両方に設けてもよい。

スペーサーとフレームの熱伸縮の差による相互
変位によつてボルトが外れないためにはボルト孔
径より大きい座金又はボルト頭が用いられる。好
ましくは緩いボルト孔を熱伸縮方向のみ広げた楕
円状にすることにより、通常の座金で係止するこ
とができる。

スペーサーとフレームとを締結するボルトの締
結圧は、熱伸縮の差による応力が大きくならない
うちに相互変位が起こる程度にとどめる必要があ
る。これはボルトの締付けを調節することによつ
てもできるが、好ましくは緩いボルト孔の深さと
同じ長さのスペースリングにボルトを挿通して用
いることにより達成される。

スペーサーと金型とは一体に固着される。従つ
てスペーサーと金型との間では熱伸縮差による応
力の発生は好ましくないので、スペーサーの材質
としては金型と同じものか、少なくともその熱膨
張係数の違いの小さいものが用いられる。

スペーサーや雄雌成形用金型に用いられる材料
としてはアルミニウム等の軽合金が、前記フレー
ムに用いられる材料としては鉄が一般的である。

本考案の成形用金型を用いて発泡成形される樹
脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテンなどのポリオレフイン樹脂、あるいは、
これらポリオレフイン樹脂の製造時に少量のオレ
フインを混合して製造したプロピレン・エチレン
共重合体などのポリオレフイン共重合体などのポ
リオレフイン系樹脂、ナイロン−６、ナイロン−
6.12、ナイロン−6.6等がある。勿論、ポリスチ
レンやABS等のスチレン系樹脂にも利用できる。

［作用］ フレームと成形用金型との間に配設されたスペ
ーサーは、フレームに対して熱伸縮自在に固着さ
れており、しかも成形用金型を固着しているの
で、フレームとスペーサーとの間に熱収縮や熱膨
張によつて位置ずれが生じても、スペーサーとフ
レームとの間で吸収され、成形用金型の加熱冷却
に際してフレームとの熱膨張係数の違いによる応
力の発生がなく、したがつて繰返し応力による金
型の金属疲労が防止される。

フレームに螺合して固着されたボルトはスペー
スリングの高さで座金を押圧してスペーサーを係
止し、スペーサーはその楕円状の孔部４の範囲内
であれば容易に熱伸縮自在に移動することができ
る。

［実施例］ 本考案の樹脂成形用金型を以下にその一実施例
を挙げて具体的に説明する。

第１図は本考案の樹脂成形用金型の雌型のフレ
ーム取付部分の分解図である。第２図は取付部分
の断面図、第３図はその部分拡大図であり、第４
図は第３図のＡ−Ａ線切断拡大断面図である。第
５図は樹脂成形装置の概略図である。

第１図において、１は、鉄製のフレーム２に熱
伸縮自在に固着させるための段部３を有する孔部
４（第２図、第３図参照）と、アルミニウム製の
雌型の成形用金型５を固着させるための螺子孔６
とを穿設したアルミニウム製のスペーサーであ
る。

このスペーサー１の前記段部３を有する孔部４
は第２図〜第４図に示すようにフレーム２に熱伸
縮自在に固着することができるように、その中央
部の孔部４ａのみをフレーム２に強固に固着し
て、その他の孔部４をスペーサー１の両端部に行
くに従つてスペーサー１の長さ方向に楕円状に広
げられている。

該スペーサー１は、第１図に示すようにフレー
ム２と成形用金型５との間に配設して使用される
が、先にフレーム２に取り付けられる。このよう
なスペーサー１をフレーム２に熱伸縮自在に取り
付けるためには、第３図及び第４図に示すよう
に、スペースリング７及び金型８を挿通したボル
ト９を更にスペーサー１の孔部４内に挿通してフ
レーム２に固着する。

座金８は楕円状の孔部４の短径よりも大きく形
成されていて、これによりスペーサー１はフレー
ム２に押着されるが、スペースリング７があるた
めにスペーサー１をフレーム２に一定間隔でしか
押圧し固定することができないが、フレーム２と
スペーサー１との間に熱収縮や熱膨張によるボル
ト９の位置とスペーサー１の孔部４との位置のず
れが生じても、この座金８の働きによりスペーサ
ー１はフレーム２より外れること無く、熱伸縮自
在に固着される。

次いで、フレーム２に熱伸縮自在に固着された
スペーサー１に、孔部４とは別に穿設された螺子
孔６に、座金１０を挿通させたボルト１１によつ
てアルミニウム製の成形用金型５をスペーサー１
に固定して、フレーム２と一体にする。

したがつて、このような素材の違いによる両者
の熱収縮や熱膨張の差によつて生じる応力はこの
スペーサー１とフレーム２との間により吸収され
てしまうので、成形用金型５に直接伝達させるこ
とがなく、成形用金型５を変形させることがな
く、何度も熱収縮や熱膨張を繰り返し行なつても
成形用金型５にクラツクが生じることがない。

上記フレームにスペーサー１を介して雌型の成
形用金型５を支持することについてのみ述べた
が、雄型の成形用金型１２も同様にしてスペーサ
ー１３を介してフレーム１４に支持することがで
き、両者を組合わせて第５図に示すような成形用
金型とする。

なお、本考案の成形用金型においては、スペー
サーはフレームに対して変位可能に固着されてい
るが、実施の態様としては、スペーサーをフレー
ムに固定し、金型に対して変位可能に固着するこ
ともできる。この場合にはスペーサーの材質はそ
の熱膨張係数がフレームと同じかそれに近いもの
が用いられる。

［考案の効果］ 本考案の樹脂成形用金型は、フレームと成形用
金型との間に、フレームに熱伸縮自在に固着さ
れ、しかも成形用金型を固着したスペーサーが配
設されているので、素材の違いによる両者の熱収
縮や熱膨張の差は、このスペーサーとフレームと
の間で吸収されるので、フレームの熱収縮力や熱
膨張力が成形用金型に直接伝達されることがな
く、金型に応力歪の発生が殆どないので、成形サ
イクルによる金型の加熱と冷却の繰り返しによつ
ても応力歪による金属疲労が起こらず、成形金型
にクラツクの発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の樹脂成形用金型の雌型のフレ
ーム取付部分の分解図であり、第２図は取付部分
の断面図であり、第３図はその部分拡大図であ
り、第４図は第３図のＡ−Ａ線切断拡大断面図で
あり、第５図は樹脂成形装置の概略図である。 １……スペーサー、２……フレーム、３……段
部、４……孔部、４ａ……中央部の孔部、５……
成形用金型（雌型）、６……螺子孔、７……スペ
ースリング、８……座金、９……ボルト、１０…
…座金、１１……ボルト、１２……成形用金型
（雄型）、１３……スペーサー、１４……フレー
ム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 樹脂発泡粒子をフレームにより支持された成
   形用金型内に充填して、スチーム加熱すること
   により該発泡粒子同志を熱融着させて型物発泡
   体を成形するための樹脂発泡体成形用金型にお
   いて、前記フレームにスペーサーを熱伸縮自在
   に固着させると共に、該スペーサーに成形用金
   型を固着させたことを特徴とする樹脂成形用金
   型。 (2) スペーサーとフレームの材質は異なり、か
   つ、スペーサーの材質を成形用金型の材質と同
   じにして形成した請求項１に記載の樹脂成形用
   金型。