JPH0732403A - Resin foam molding method and apparatus - Google Patents
Resin foam molding method and apparatusInfo
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- JPH0732403A JPH0732403A JP5176986A JP17698693A JPH0732403A JP H0732403 A JPH0732403 A JP H0732403A JP 5176986 A JP5176986 A JP 5176986A JP 17698693 A JP17698693 A JP 17698693A JP H0732403 A JPH0732403 A JP H0732403A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水による発泡を良好にし、また冷却固化を速
くして生産サイクルを短かくする。
【構成】 圧力機構８によって圧力容器７（型１）内の
圧力を、基材樹脂の融点温度に対応する水蒸気の飽和圧
力以上の圧力にし、射出機構２から水を含んだ溶融樹脂
を型１内に射出する。射出樹脂は溶融状態を保つので、
水蒸気によって良好に発泡成形される。発泡工程中に切
換え弁１１を開き圧力容器７内を大気圧にする。この減
圧で温度が急激に低下するので、発泡成形品の冷却固化
が速くなり、生産サイクルが短くなる。
(57) [Summary] [Purpose] To improve the foaming by water and accelerate the cooling and solidification to shorten the production cycle. [Structure] The pressure mechanism 8 sets the pressure in the pressure vessel 7 (mold 1) to a pressure equal to or higher than the saturation pressure of water vapor corresponding to the melting point temperature of the base resin, and the molten resin containing water is injected from the injection mechanism 2 into the mold 1. It shoots in. Since the injection resin maintains the molten state,
Good foam molding by steam. During the foaming process, the switching valve 11 is opened to bring the pressure vessel 7 to atmospheric pressure. Since the temperature is drastically reduced by this depressurization, the cooling and solidification of the foamed molded product is accelerated, and the production cycle is shortened.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂を発泡させて所定
の形状に成形する発泡成型方法及び発泡成形装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foam molding method and a foam molding apparatus for foaming a resin to mold it into a predetermined shape.
【０００２】[0002]
【従来の技術】樹脂の発泡成形は、化学反応によってガ
スを発生させる発泡剤を樹脂に添加して行うのが一般で
あった。しかしこの方法は、発泡剤の発生ガスによって
環境汚染が生じたり、樹脂に悪影響がでる場合がある。
そこで、そのような心配のない水を発泡剤として用いる
試みが行われている。2. Description of the Related Art Foam molding of a resin is generally carried out by adding a foaming agent which generates a gas by a chemical reaction to the resin. However, in this method, the gas generated from the foaming agent may cause environmental pollution or adversely affect the resin.
Therefore, attempts have been made to use such a worry-free water as a foaming agent.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが水を発泡剤と
した場合、樹脂の成形性が低下するという問題点があ
る。However, when water is used as the foaming agent, there is a problem that the moldability of the resin decreases.
【０００４】本発明の提案者は、発泡剤に水を用いた場
合に、樹脂の成形性が低下する理由を実験によってつき
とめた。以下、これについて説明する。The proposer of the present invention found out by experiments the reason why the moldability of the resin was lowered when water was used as the foaming agent. This will be described below.
【０００５】図４は、実験に使用した樹脂の発泡成形装
置を示すもので、型１と樹脂射出機構２とを主体とす
る。型１は、固定盤３側の下型（本体）１ａと、移動盤
４側の上型（蓋）１ｂとから成り、成形キャビティＣを
持つ。型１は通気性を有する、例えばパンチングメタル
等で製作されている。通気性は、発泡に伴う樹脂の体積
膨張によるキャビティＣ内空気の排出と、発泡時に生じ
る水蒸気の排出のために必要である。樹脂射出機構２
は、型１の成形キャビティＣに水を含む溶融樹脂を射出
する。なお、この発泡成形装置は周知のものである。FIG. 4 shows a resin foam molding apparatus used in an experiment, which mainly includes a mold 1 and a resin injection mechanism 2. The mold 1 is composed of a lower mold (main body) 1a on the fixed platen 3 side and an upper mold (lid) 1b on the movable platen 4 side and has a molding cavity C. The mold 1 is made of air-permeable material such as punched metal. The air permeability is necessary for discharging the air in the cavity C due to the volume expansion of the resin accompanying the foaming and discharging the water vapor generated during the foaming. Resin injection mechanism 2
Injects a molten resin containing water into the molding cavity C of the mold 1. This foam molding device is well known.
【０００６】射出機構２により、融点１４０℃、平均比
熱０．４Ｋｃａｌ／Ｋｇ、水添加率（重量比）１０％の
樹脂を、温度１７０℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ2の溶融
樹脂とし、型１の成形キャビティＣに射出した。この結
果、得られた発泡成形品Ｍを図５に示す。With the injection mechanism 2, a resin having a melting point of 140 ° C., an average specific heat of 0.4 Kcal / Kg, and a water addition rate (weight ratio) of 10% is used as a molten resin having a temperature of 170 ° C. and a pressure of 100 kg / cm 2 , It was injected into the molding cavity C. As a result, the foamed molded product M obtained is shown in FIG.
【０００７】この実験で分ったことは次の通りである。 （１） 成形キャビティＣの下方の狭い部分Ｃａには樹
脂が充填されなかった。 （２） 成形品Ｍの表面とキャビティＣの内面が一致し
ない。 （３） 全体的に竪に圧縮された形状の成形品Ｍとな
る。The findings of this experiment are as follows. (1) The narrow portion Ca below the molding cavity C was not filled with resin. (2) The surface of the molded product M and the inner surface of the cavity C do not match. (3) A molded product M having a shape vertically compressed as a whole is obtained.
【０００８】上記の発泡成形ははなはだ不満足なもので
あるが、このようになった原因を、本発明の提案者は次
のように考察した。すなわち、 （ａ） 溶融樹脂中の水は、射出により大気圧に低下
し、水蒸気となって発泡現象を起こさせる。 （ｂ） １７０℃の水は、大気圧下で水蒸気となって１
００℃となる。 （ｃ） 射出された溶融樹脂は熱を奪われて急速に１０
０℃になり固化する。 （ｄ） このため、発泡体に流動性がなくなり、良好な
成形ができない。The above foam molding is very unsatisfactory, but the reason for this has been considered by the proposer of the present invention as follows. That is, (a) Water in the molten resin is reduced to atmospheric pressure by injection and becomes water vapor to cause a foaming phenomenon. (B) 170 ° C. water turns into water vapor under atmospheric pressure
It becomes 00 ° C. (C) The injected molten resin loses heat and rapidly
Solidify at 0 ° C. (D) For this reason, the foam loses fluidity, and good molding cannot be performed.
【０００９】これを、水を含んだ１ｇの樹脂について数
値的に検証する。 （イ） １ｇの樹脂中の成分は、基材樹脂０．９ｇ、水
０．１ｇである。 （ロ） 射出機構２内での溶融状態では、温度１７０
℃、この時の飽和圧力は８ｋｇ／ｃｍ2（絶対圧力、以
下同）。実際の圧力は１００ｋｇ／ｃｍ2であるので、
水分はすべて１７０℃の水の状態であると考えられる。This is numerically verified for 1 g of resin containing water. (A) The components in 1 g of resin are 0.9 g of base resin and 0.1 g of water. (B) In the molten state in the injection mechanism 2, the temperature 170
C, saturation pressure at this time is 8 kg / cm 2 (absolute pressure, the same applies below). Since the actual pressure is 100 kg / cm 2 ,
All water is considered to be in the state of water at 170 ° C.
【００１０】（ハ） 溶融樹脂が射出により大気圧とな
ると、１７０℃の水は１００℃の水と水蒸気になる（そ
の時の圧力１．０３３ｋｇ／ｃｍ2）。また１７０℃の
基材樹脂も熱を放出して水を水蒸気にする。この際の放
出エネルギは、１７０℃、８Ｋｇ／ｃｍ2の水のエンタ
ルピは、１７１．６８Ｋｃａｌ／Ｋｇ、１００℃、１．
０３３Ｋｇ／ｃｍ2の水のエンタルピは、１００．０４
Ｋｃａｌ／Ｋｇで、 水分：（１７１．６８−１００．０４）×０．１＝７．
１６３ｃａｌ 基材樹脂：（１７０−１００）×０．４×０．９＝２
５．２ｃａｌ と計算されるので、３２．３６ｃａｌ（＝７．１６３＋
２５．２）である。この放出エネルギは水に吸収され、
水蒸気になるために費やされる。大気圧での水の蒸発潜
熱は、５３３．８Ｋｃａｌ／Ｋｇであるので、０．０６
（ｇ）（＝３２．３６÷５３８．８）の水が蒸気になる
こととなる。(C) When the molten resin becomes atmospheric pressure by injection, 170 ° C. water becomes 100 ° C. water and steam (pressure at that time 1.033 kg / cm 2 ). The 170 ° C. base resin also releases heat to turn water into steam. The energy released at this time is 170 ° C., the enthalpy of water of 8 Kg / cm 2 is 171.68 Kcal / Kg, 100 ° C., 1.
The enthalpy of 033 Kg / cm 2 water is 100.04.
Kcal / Kg Moisture: (171.68-100.04) x 0.1 = 7.
163cal base resin: (170-100) × 0.4 × 0.9 = 2
Since it is calculated as 5.2cal, 32.36cal (= 7.163 +
25.2). This released energy is absorbed by water,
Spent to become steam. Since the latent heat of vaporization of water at atmospheric pressure is 533.8 Kcal / Kg, it is 0.06.
(G) (= 32.36 ÷ 538.8) of water becomes steam.
【００１１】（ニ） すなわち、理論的に発泡が完了し
た直後の状態は、 １００℃の基材樹脂…………０．９ｇ １００℃の水…………………０．０４ｇ １００℃の水蒸気……………０．０６ｇ で構成されることとなる。なお、基材樹脂は１４０℃で
固化するので、発泡工程の途中で固化してしまう。(D) That is, theoretically immediately after the completion of foaming, the base resin at 100 ° C. is 0.9 g and the water at 100 ° C. is 0.04 g at 100 ° C. It will be composed of 0.06g of steam. Since the base resin solidifies at 140 ° C, it solidifies during the foaming process.
【００１２】図６は、前記と同一条件で、射出機構２か
ら溶融樹脂を自由に射出した実験例である。射出機構２
から射出された溶融樹脂は、発泡現象を起こしながら進
むが（Ａ部）、これを過ぎると、発泡現象は停止し、以
後径ｄは増大しない（Ｂ部）。本発明の提案者はその理
由を次のように考察した。FIG. 6 shows an experimental example in which molten resin is freely injected from the injection mechanism 2 under the same conditions as described above. Injection mechanism 2
The molten resin injected from the resin proceeds while causing a foaming phenomenon (part A), but after this, the foaming phenomenon stops and the diameter d does not increase thereafter (part B). The proposer of the present invention considered the reason as follows.
【００１３】（Ｉ） Ａ部は溶融温度１７０℃から融点
１４０℃までに樹脂温が低下する過程であって、樹脂は
溶融状態にあり、発泡現象（体積増加現象）が発生す
る。 （II） Ｂ部は、融点１４０℃からそれ以下の温度に樹
脂温が低下する過程であって、すでに樹脂は固化してお
り、蒸気は発生するが、体積増加現象は生じない。(I) Part A is a process in which the resin temperature decreases from a melting temperature of 170 ° C. to a melting point of 140 ° C., the resin is in a molten state, and a foaming phenomenon (volume increase phenomenon) occurs. (II) Part B is a process in which the resin temperature drops from a melting point of 140 ° C. to a temperature below that, the resin has already solidified and vapor is generated, but the volume increase phenomenon does not occur.
【００１４】図６の実験から、図５の発泡成形品Ｍの問
題点が理解される。すなわち、 （ｉ） 成形キャビティＣの下方の狭い部分Ｃａには、
すでに固化した発泡体が中心部の凸部Ｃｂに衝突するの
みで、入り込み得ない。 （ii） 固化した発泡体の径ｄはキャビティＣの内面寸
法より小さく、これに一致し得ない。 （iii） 凸部Ｃｂで押しとどめられた発泡体は、続い
て送られてくる発泡体により押され、全体として圧縮さ
れた形状となる。From the experiment of FIG. 6, the problems of the foamed molded product M of FIG. 5 can be understood. That is, (i) in the narrow portion Ca below the molding cavity C,
The already solidified foam only collides with the convex portion Cb at the center and cannot enter. (Ii) The diameter d of the solidified foam is smaller than the inner surface dimension of the cavity C and cannot be matched with this. (Iii) The foam that has been pressed down by the convex portion Cb is pressed by the foam that is subsequently sent, and has a compressed shape as a whole.
【００１５】本発明は、上記の実験及びこれの考察に基
づいてなされたもので、その一つの目的は水を発泡剤に
利用して良好な発泡成形を行うことができる樹脂の発泡
成形方法及びその装置を提供することである。The present invention has been made on the basis of the above-mentioned experiments and consideration thereof, and one of the objects thereof is to provide a resin foam-molding method and a resin foam-molding method which can perform good foam molding using water as a foaming agent. It is to provide the device.
【００１６】また、他の目的は、生産サイクルを短縮し
て作業能率を上げることができる樹脂の発泡成形方法及
び装置を提供することである。Another object of the present invention is to provide a resin foam molding method and apparatus capable of shortening the production cycle and increasing the work efficiency.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の樹脂の発泡成形方法は、水を発泡剤と
して添加した樹脂の発泡成形において、発泡工程が進行
する環境を、発泡させられる基材樹脂の融点温度に対応
する水蒸気の飽和圧力以上の圧力にして行う構成とし
た。In order to achieve the above object, the method for foam-molding a resin according to claim 1 is such that in the foam-molding of a resin to which water is added as a foaming agent, the environment in which the foaming step proceeds is The pressure is set to be equal to or higher than the saturation pressure of water vapor corresponding to the melting point temperature of the base resin to be foamed.
【００１８】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、発泡工程の途中から、樹脂の融点温度に対応
する水蒸気の飽和圧力より低い圧力に切り換える構成と
した。Further, the invention of claim 2 is such that, in the invention of claim 1, the pressure is switched to a pressure lower than the saturation pressure of water vapor corresponding to the melting point temperature of the resin from the middle of the foaming step.
【００１９】請求項３の樹脂の発泡成形装置は、通気性
を有する型と、該型の成形キャビティに水を含む溶融樹
脂を射出する樹脂射出機構とを具備した樹脂の発泡成形
装置において、上記型を開閉自在な圧力容器内に収納
し、上記圧力容器に、気体を圧力容器内に圧入して圧力
容器内の圧力を所定の圧力に高める加圧機構を連結した
構成とした。A resin foam molding apparatus according to a third aspect of the present invention is a resin foam molding apparatus comprising a gas-permeable mold and a resin injection mechanism for injecting a molten resin containing water into a molding cavity of the mold. The mold was housed in an openable / closable pressure vessel, and a pressure mechanism was connected to the pressure vessel to pressurize gas into the pressure vessel to raise the pressure in the pressure vessel to a predetermined pressure.
【００２０】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
において、加圧機構に、発泡工程の途中において圧力容
器内の圧力を低い圧力に切り換える切換え手段を付設し
た構成とした。The invention of claim 4 is the structure of claim 3, wherein the pressurizing mechanism is provided with a switching means for switching the pressure in the pressure vessel to a low pressure during the foaming process.
【００２１】[0021]
【作用】発泡工程が進行する環境を、加圧機構の作動で
圧力容器内に気体を圧入して基材樹脂の融点温度に対応
する水蒸気の飽和圧力以上の圧力にし、樹脂射出機構か
ら型の成形キャビティに溶融樹脂を射出する。圧力容器
は、成形キャビティに射出された樹脂が大気圧になって
その温度を融点以下に低下させるのを防ぎ、射出樹脂を
溶融状態に保つので、樹脂の成形性、流動性が損なわれ
ることがなく、樹脂は水蒸気によって充分に発泡させら
れるようになる。[Function] The environment in which the foaming process progresses is made to be a pressure equal to or higher than the saturation pressure of water vapor corresponding to the melting point temperature of the base resin by injecting gas into the pressure vessel by the operation of the pressurization mechanism, and the resin injection mechanism Inject molten resin into the molding cavity. The pressure vessel prevents the resin injected into the molding cavity from becoming atmospheric pressure and lowering its temperature below the melting point, and keeps the injection resin in a molten state, so that the moldability and fluidity of the resin may be impaired. Instead, the resin becomes fully foamed by the water vapor.
【００２２】加圧機構の切換え手段によって、発泡工程
の途中から、加圧容器内の圧力を前記飽和圧力より低い
圧力に切り換えると、樹脂は自然冷却を待つことなく急
速に冷却固化される。したがって、生産サイクルを短く
して作業能率を上げることができる。When the pressure in the pressure vessel is switched to a pressure lower than the saturation pressure in the middle of the foaming process by the switching means of the pressure mechanism, the resin is rapidly cooled and solidified without waiting for natural cooling. Therefore, it is possible to shorten the production cycle and improve work efficiency.
【００２３】[0023]
【実施例】図１は本発明に係る樹脂の発泡成形装置の一
実施例を示す。なお、図４の周知の発泡成形装置と同一
の部材には同一の符号を付してその詳しい説明は省略す
る。符号７は圧力容器である。圧力容器７は、容器本体
７ａと蓋７ｂとから成り、容器本体７ａに蓋７ｂを嵌着
して内部を密封することができる。容器本体７ａは固定
盤３に、また蓋７ｂは移動盤４にそれぞれ取り付けられ
ている。型１は圧力容器７に入れられ、樹脂射出機構２
から射出孔７ｃを通じて射出される樹脂を受ける。FIG. 1 shows an embodiment of a resin foam molding apparatus according to the present invention. The same members as those of the well-known foam molding apparatus shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Reference numeral 7 is a pressure vessel. The pressure container 7 includes a container body 7a and a lid 7b, and the inside of the pressure vessel 7 can be sealed by fitting the lid 7b to the container body 7a. The container body 7 a is attached to the fixed platen 3, and the lid 7 b is attached to the movable platen 4. The mold 1 is placed in the pressure vessel 7, and the resin injection mechanism 2
Receives the resin injected from the injection hole 7c.
【００２４】圧力容器７には、加圧機構８が管路９によ
って連結されている。加圧機構８は、空気を圧力容器７
に圧入して圧力容器７内の圧力を所定の圧力に高めるも
ので、コンプレッサ等からなる。管路９には減圧弁１０
と電磁切換え弁１１が設けられている。減圧弁１０は、
加圧機構８から送られてきた空気の圧力を所定の圧力に
減圧し、加圧容器７内をその圧力に保持する。また電磁
切換え弁１１は、一位置において加圧機構８を圧力容器
７に連絡し、他の位置において圧力容器７を大気に開放
する。符号１２は圧力計である。A pressure mechanism 8 is connected to the pressure vessel 7 by a conduit 9. The pressurization mechanism 8 supplies air to the pressure vessel 7
The pressure in the pressure vessel 7 is increased to a predetermined pressure by press-fitting into the. A pressure reducing valve 10 is provided in the pipeline 9.
And an electromagnetic switching valve 11 are provided. The pressure reducing valve 10 is
The pressure of the air sent from the pressurizing mechanism 8 is reduced to a predetermined pressure, and the inside of the pressurizing container 7 is maintained at that pressure. The electromagnetic switching valve 11 connects the pressure mechanism 8 to the pressure vessel 7 at one position and opens the pressure vessel 7 to the atmosphere at another position. Reference numeral 12 is a pressure gauge.
【００２５】次に、上記の構成とされた発泡成形装置に
よる本発明の発泡成形方法を説明する。使用樹脂は、便
宜上、前記で実験に用いた樹脂とする。蓋７ｂを閉じて
圧力容器７を密閉状態にし、電磁切換え弁１１を切り換
えて圧力容器７内の圧力を減圧弁１０で設定された圧力
にする。Next, the foam molding method of the present invention using the foam molding apparatus configured as described above will be described. For convenience, the resin used is the resin used in the above experiment. The lid 7b is closed to close the pressure vessel 7, and the electromagnetic switching valve 11 is switched to bring the pressure in the pressure vessel 7 to the pressure set by the pressure reducing valve 10.
【００２６】減圧弁１０の設定圧力（圧力容器７内の圧
力）は、基材樹脂の融点が１４０℃であり、この温度に
対応する水蒸気の飽和圧力は３．６８５ｋｇ／ｃｍ2で
あるので、これ以上の圧力、例えば、５ｋｇ／ｃｍ2と
する。Since the melting point of the base resin is 140 ° C. and the saturation pressure of water vapor corresponding to this temperature is 3.685 kg / cm 2 , the set pressure of the pressure reducing valve 10 (pressure in the pressure vessel 7) is The pressure is higher than this, for example, 5 kg / cm 2 .
【００２７】そして、樹脂射出機構２を作動させ、溶融
樹脂を、例えば温度２２０℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ2
にした上で射出孔７ｃから型１内に射出させる。この
際、圧力容器７ （型１）内は５ｋｇ／ｃｍ2の圧力とさ
れているので、型１内に射出された樹脂 は溶融状態を
保ち、水蒸気によって充分に発泡成形される。Then, the resin injection mechanism 2 is operated to melt the molten resin, for example, at a temperature of 220 ° C. and a pressure of 100 kg / cm 2.
Then, it is injected into the mold 1 through the injection hole 7c. At this time, since the pressure inside the pressure vessel 7 (mold 1) is set to 5 kg / cm 2 , the resin injected into the mold 1 maintains a molten state and is sufficiently foam-molded by the steam.
【００２８】樹脂の発泡が終了したら、切換え弁１１を
作動させて圧力容器７を大気に開放し、蓋７ｂ，１ｂを
開いて発泡成形品を型１外に取り出す。When the foaming of the resin is completed, the switching valve 11 is operated to open the pressure vessel 7 to the atmosphere, the lids 7b and 1b are opened, and the foamed molded product is taken out of the mold 1.
【００２９】上記の方法によれば、型１の成形キャビテ
ィＣと同一形状の完全に発泡した良好な発泡成形品が得
られるが、実験例にならって数値的に検証する。 （イ） １ｇの樹脂中の成分は、前記同様に、基材樹脂
０．９ｇ、水０．１ｇである。 （ロ） 射出機構２内での溶融状態では、温度２２０
℃、この時の飽和圧力は２３．６６ｋｇ／ｃｍ2。実際
の圧力は１００ｋｇ／ｃｍ2であるので、水分はすべて
２２０℃の水の状態である。According to the above method, a completely foamed good foamed molded product having the same shape as the molding cavity C of the mold 1 can be obtained, but it will be numerically verified according to an experimental example. (A) The components in 1 g of resin are 0.9 g of base resin and 0.1 g of water as described above. (B) In the molten state in the injection mechanism 2, the temperature 220
C., the saturation pressure at this time is 23.66 kg / cm 2 . Since the actual pressure is 100 kg / cm 2 , the water content is all 220 ° C.
【００３０】（ハ） 溶融樹脂を５ｋｇ／ｃｍ2に保た
れた圧力容器７（型１）内に射出すると、２２０℃の水
は、１５１℃の水と蒸気になる。また２２０℃の基材樹
脂も熱を放出して水を蒸気にする。この時の放出エネル
ギは、２２０℃、２３．６６Ｋｇ／ｃｍ2（２２０℃の
飽和圧力）の水のエンタルピは、２２５．２９Ｋｃａｌ
／Ｋｇ、１５１℃、５Ｋｇ／ｃｍ2（１５１℃の飽和圧
力）の水のエンタルピは、１５２．０４Ｋｃａｌ／Ｋｇ
で、 水分：（２２５．２９−１５２．０４）×０．１＝７．
３２５ｃａｌ 基材樹脂：（２２０−１５１）×０．４×０．９＝２
４．８４ｃａｌ と計算されるので、３２．１６ｃａｌ（＝７．３２５＋
２４．８４）である。この放出エネルギは水に吸収さ
れ、水蒸気になるために費やされる。５ｋｇ／ｃｍ2下
の水の蒸発潜熱は、５０４．１ｋｃａｌ／ｋｇであるの
で、０．０６４（ｇ）（＝３２．１６÷５０４）の水が
蒸気になる。(C) When the molten resin is injected into the pressure vessel 7 (mold 1) kept at 5 kg / cm 2 , 220 ° C. water becomes 151 ° C. water and steam. The base resin at 220 ° C. also releases heat to turn water into steam. The energy released at this time is 220 ° C., and the enthalpy of water at 23.66 Kg / cm 2 (saturation pressure of 220 ° C.) is 225.29 Kcal.
/ Kg, enthalpy of water at 151 ° C., 5 Kg / cm 2 (saturation pressure of 151 ° C.) is 152.04 Kcal / Kg
Moisture: (225.29-152.04) × 0.1 = 7.
325cal base resin: (220-151) × 0.4 × 0.9 = 2
Since it is calculated as 4.84cal, 32.16cal (= 7.325 +
24.84). This released energy is absorbed by water and consumed to become steam. Since the latent heat of vaporization of water under 5 kg / cm 2 is 504.1 kcal / kg, 0.064 (g) (= 32.16 ÷ 504) of water becomes steam.
【００３１】（ニ） すなわち、理論的に発泡が完了し
た直後の状態は、 １５１℃の基材樹脂……０．９ｇ １５１℃の水……………０．０３６ｇ １５１℃の水蒸気………０．０６４ｇ となる。(D) That is, theoretically, the state immediately after the completion of foaming is as follows: 151 ° C. base resin: 0.9 g 151 ° C. water: 0.036 g 151 ° C. steam: It will be 0.064 g.
【００３２】このように、発泡工程中、基材樹脂温度は
融点１４０℃より高い１５１℃より下がることはないの
で、樹脂分は溶融状態を維持し、発泡現象は支障なく進
行するので、完全な品質の発泡成形品となる。As described above, during the foaming process, the temperature of the base resin does not drop below 151 ° C., which is higher than the melting point of 140 ° C., so that the resin component is maintained in the molten state and the foaming phenomenon proceeds without any trouble, so that the perfection is completed. It becomes a quality foam molding.
【００３３】上記の実施例では、圧力容器７内の圧力を
大気圧にし、発泡成形品を冷却固化させて取り出してい
るが、生産サイクルが長くなるのを厭わなければ、加圧
下で発泡成形品を冷却固化させた後、大気圧に開放して
取り出すこともできる。In the above embodiment, the pressure inside the pressure vessel 7 is set to atmospheric pressure, and the foamed molded product is cooled and solidified and taken out. However, if the production cycle is not lengthened, the foamed molded product is pressurized. After being cooled and solidified, it can be taken out by opening to atmospheric pressure.
【００３４】また、上記以外に次のような方法もある。
すなわち、発泡工程中において、発泡樹脂により型１内
が完全充填された時点で、発泡現象が継続していても、
その基材樹脂の融点温度に対応する水蒸気の飽和圧力以
下の圧力に圧力容器７内の圧力を切り換える。この圧力
は一般的には大気圧でよいので、図１の発泡成形装置の
場合、切換え弁１１（切換え手段）１１で圧力容器７を
大気に開放する。In addition to the above, the following method is also available.
That is, during the foaming process, even when the foaming phenomenon continues at the time when the mold 1 is completely filled with the foaming resin,
The pressure in the pressure vessel 7 is switched to a pressure equal to or lower than the saturation pressure of steam corresponding to the melting point temperature of the base resin. Since this pressure is generally atmospheric pressure, in the case of the foam molding apparatus of FIG. 1, the switching valve 11 (switching means) 11 opens the pressure vessel 7 to the atmosphere.
【００３５】この方法によれば、すでに述べた検証から
明らかように、基材樹脂温度は、速やかに融点以下の温
度（大気圧にした場合、１００℃）に冷却固化される。
こうして、発泡成形品は、自然冷却を待つことなく急速
に冷却固化するので、生産サイクルが短くなり、好都合
である。また、この方法では、減圧工程で水蒸気の発生
が瞬間的に促進される結果、加圧下での発泡で型１内に
樹脂が充填されない部分が少し位残っても、最終的に充
填されるようになる。According to this method, as is clear from the above-described verification, the base resin temperature is rapidly cooled and solidified to a temperature below the melting point (100 ° C. when the atmospheric pressure is applied).
In this way, the foamed molded product cools and solidifies rapidly without waiting for natural cooling, which shortens the production cycle, which is convenient. In addition, in this method, the generation of water vapor is instantaneously promoted in the depressurization step, so that even if there is a small amount of resin not filled in the mold 1 due to foaming under pressure, it is finally filled. become.
【００３６】図２は、加圧機構８の他の管路構成を示
す。この実施例においては、２個の減圧弁１０，１３が
並列に設けられ、電磁切換え弁（切換え手段）１４によ
って択一的に選択されるようになっている。FIG. 2 shows another pipeline structure of the pressurizing mechanism 8. In this embodiment, two pressure reducing valves 10 and 13 are provided in parallel and are selectively selected by an electromagnetic switching valve (switching means) 14.
【００３７】２個の減圧弁１０，１３を用いた発泡成形
装置の場合、一方の減圧弁１０には基材樹脂の融点温度
に対応する水蒸気の飽和圧力以上の圧力を設定し、他方
の減圧弁１３には、これよりも低い圧力、より詳しく
は、減圧弁１０に設定された圧力よりも低く、かつ大気
圧よりも高い圧力を設定する。これによって発泡工程中
における圧力の切換えを大気圧よりも高い減圧弁１３の
設定圧力に簡単にすることができる。In the case of a foam molding apparatus using two pressure reducing valves 10 and 13, one pressure reducing valve 10 is set to a pressure equal to or higher than the saturation pressure of steam corresponding to the melting point temperature of the base resin and the other pressure reducing valve is set. A lower pressure than this, more specifically, a pressure lower than the pressure set in the pressure reducing valve 10 and higher than the atmospheric pressure is set in the valve 13. This makes it possible to easily switch the pressure during the foaming process to the set pressure of the pressure reducing valve 13 higher than the atmospheric pressure.
【００３８】発泡工程中の減圧は大気圧以上とは限ら
ず、大気圧より低くすることもできる。この場合は、圧
力容器７に真空ポンプが接続されることは言うまでもな
い。The depressurization during the foaming process is not limited to atmospheric pressure or higher, but can be lower than atmospheric pressure. In this case, needless to say, a vacuum pump is connected to the pressure vessel 7.
【００３９】図３は本発明に係る発泡成形装置の別の実
施例を示す。この発泡成形装置は、圧力容器７に、管路
１５が追加接続され、その管路１５に電磁切換え弁１６
が設けられている。この装置は、図１の装置と同様に使
用できるほか、切換え弁１６を開き、加圧機構８から供
給される空気を、圧力容器７と型１内に素通りさせて水
分を外部に排出し、それらを乾燥させることができる。FIG. 3 shows another embodiment of the foam molding apparatus according to the present invention. In this foam molding apparatus, a pipe 15 is additionally connected to the pressure vessel 7, and an electromagnetic switching valve 16 is connected to the pipe 15.
Is provided. This device can be used in the same manner as the device of FIG. 1, the switching valve 16 is opened, the air supplied from the pressurizing mechanism 8 is passed through the pressure vessel 7 and the mold 1, and the moisture is discharged to the outside. They can be dried.
【００４０】以上、射出成形法を例として説明したが、
押出法や注型的方法等、さまざまな方法における場合に
も本発明を適用することができる。Although the injection molding method has been described above as an example,
The present invention can be applied to various methods such as an extrusion method and a casting method.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は前記の構
成とされているので、水を発泡剤に用いて良好な発泡成
形を行うことができる。As described above, since the present invention is constructed as described above, good foam molding can be performed by using water as the foaming agent.
【００４２】また、発泡工程中に切換え手段で圧力容器
内の圧力を低くする場合は、発泡成形品の冷却固化が速
まって生産サイクルが短くなるので、作業能率を上げる
ことができる。When the pressure in the pressure vessel is lowered by the switching means during the foaming process, the cooling and solidification of the foamed molded product is accelerated and the production cycle is shortened, so that the work efficiency can be improved.
【図１】 本発明に係る樹脂の発泡成形装置の一実施例
を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a resin foam molding apparatus according to the present invention.
【図２】 他の管路の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of another pipeline.
【図３】 本発明の発泡成形装置の別の実施例を示す断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the foam molding apparatus of the present invention.
【図４】 実験に供した従来の発泡成形装置の断面図で
ある。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional foam molding apparatus used in an experiment.
【図５】 図４の発泡成形装置で成形された発泡成形品
と型との関係を示す図である。5 is a diagram showing a relationship between a foam molded article molded by the foam molding apparatus of FIG. 4 and a mold.
【図６】 溶融樹脂を射出機構から大気中に射出した場
合の発泡成形状態を示す図である。FIG. 6 is a view showing a foam-molded state when a molten resin is injected into the atmosphere from an injection mechanism.
１ 型 ２ 樹脂射出機構 ７ 圧力容器 ８ 加圧機構 １１ 電磁切換え弁（切換え手段） １４ 電磁切換え弁（切換え手段） Ｃ 成形キャビティ 1 type 2 resin injection mechanism 7 pressure vessel 8 pressurizing mechanism 11 electromagnetic switching valve (switching means) 14 electromagnetic switching valve (switching means) C molding cavity
Claims (4)
形において、発泡工程が進行する環境を、発泡させられ
る基材樹脂の融点温度に対応する水蒸気の飽和圧力以上
の圧力にして行うことを特徴とする樹脂の発泡成形方
法。1. In foam molding of a resin to which water is added as a foaming agent, the environment in which the foaming process proceeds is carried out at a pressure equal to or higher than the saturation pressure of steam corresponding to the melting point temperature of the base resin to be foamed. A method for foam-molding a characteristic resin.
対応する水蒸気の飽和圧力より低い圧力に切り換えるこ
とを特徴とする請求項１記載の樹脂の発泡成形方法。2. The method for foam-molding a resin according to claim 1, wherein a pressure lower than a saturation pressure of water vapor corresponding to a melting point temperature of the resin is switched during the foaming step.
ティに水を含む溶融樹脂を射出する樹脂射出機構とを具
備した樹脂の発泡成形装置において、上記型は開閉自在
な圧力容器内に収納され、上記圧力容器には、気体を圧
力容器内に圧入して圧力容器内の圧力を所定の圧力に高
める加圧機構が連結されたことを特徴とする樹脂の発泡
成形装置。3. A resin foam molding apparatus comprising an air-permeable mold and a resin injection mechanism for injecting a molten resin containing water into a molding cavity of the mold, wherein the mold is placed in a pressure container that can be opened and closed. A foaming and molding apparatus for resin, wherein a pressurizing mechanism is housed and connected to the pressure container to pressurize gas into the pressure container to raise the pressure in the pressure container to a predetermined pressure.
圧力容器内の圧力を低い圧力に切り換える切換え手段が
付設されたことを特徴とする請求項３記載の樹脂の発泡
成形装置。4. The resin foam molding apparatus according to claim 3, wherein the pressurizing mechanism is provided with a switching means for switching the pressure in the pressure container to a low pressure during the foaming process.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5176986A JPH0732403A (en) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Resin foam molding method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5176986A JPH0732403A (en) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Resin foam molding method and apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0732403A true JPH0732403A (en) | 1995-02-03 |
Family
ID=16023189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5176986A Pending JPH0732403A (en) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Resin foam molding method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732403A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59101340A (en) * | 1982-12-02 | 1984-06-11 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Method of foaming and injection molding |
| JPH0416330A (en) * | 1990-05-09 | 1992-01-21 | Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd | In-mold molding of thermoplastic resin foamable particle |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP5176986A patent/JPH0732403A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59101340A (en) * | 1982-12-02 | 1984-06-11 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Method of foaming and injection molding |
| JPH0416330A (en) * | 1990-05-09 | 1992-01-21 | Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd | In-mold molding of thermoplastic resin foamable particle |
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