JPS633797Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はスチロール樹脂を対象とする発泡成形
金型の改良に関するものである。

この種金型の従来知られているものは、第１図
で示すように、雄型１と雌型２の双方共全体がア
ルミニウムの一体物でしかもそのアルミニウム鋳
物３は肉厚にされている。周知のごとくスチロー
ル樹脂の発泡成形のためには、加熱水蒸気をスチ
ーム室４，５内へ導入し雄・雌両型１，２の全体
を加熱しコア６とキヤビテイ７を利用してその間
に射出注入したスチロール樹脂の発泡成形して製
品８を得るのであるが、この加熱・冷却サイクル
の繰返しに於いて金型に生じる熱膨張、収縮及び
そのため発生する応力歪に対しアルミニウム鋳物
は強度的に弱く、剛性を確保するためには金型の
全体を肉厚のアルミニウム鋳物で形成せざるを得
ず、型重量の増加、型代のコストアツプその他の
不都合が生じる。又アルミニウムは他の汎用金属
に比べ比熱が大なので金型全体の加熱と冷却のた
めには極めて多大な量の加熱スチームと冷却水が
入要であり、成形コストに悪影響を与えるという
不都合もある。

そこでこれらの不都合を解消するためにシリコ
ン層でスチーム室内面を被覆したり、スチーム室
内に熱伝導率並びに熱容量の僅かな材料を可能な
限り充填したりする技術が提案された（例えば、
特公昭47−2176号明細書参照）。しかしこの様な
技術はそれ相当の効果が期待されるものの、本考
案者の知り得る範囲内ではそれ程利用されていな
いようである。理由は種々推察できるが、断熱の
意図でシリコン樹脂の層を形成、利用すること
は、技術的に優れる反面この種「金型」の断熱層
形成のためには３〜５mm以上の肉厚が必要視さ
れ、断熱効果よりも型製作上のコストの問題が大
きくなることが考えられ、この経済的見地より上
記技術は現実に使用されていないものと思われ
る。

本考案はこの様な状況の下で開発されたもので
あり、金型を根本的に改良し、熱エネルギー効率
の改善と共に耐水、耐蝕性に優れ、しかも構造が
簡単で強度の高い金型の提供をその目的としてい
るものである。即ち、金型をベースプレート部、
フレーム部、雄又は雌成形部そして取付プレート
部に分解し、雄又は雌成形部のみをアルミニウム
製とし他の部分は各々の機能・用途に合致させた
断熱材の積層構造として形成するように意図した
ものである。そして具体的には、本考案は２枚の
アルミニウム薄板の間に強度部材兼用の無機系断
熱材を配して成る三層構造のベースプレート部上
に、内面側へけい素又はエポキシ樹脂系の耐熱接
着剤を介しふつ素乃至けい素樹脂板を内張りした
断熱材二層構造で全体が四角形状のフレーム部を
立設し、且つこのフレーム部の内側へ突設させた
フランジに強度部材兼用の無機系断熱材三層構造
の取付プレート部を設けて雄・雌両型各々の本体
を形成し、この本体にその取付プレート部を介し
てアルミニウム製の雄又は雌成形部を取付け内側
にスチーム室を区画形成し且つ外側にコア又はキ
ヤビテイを形成したことを特徴とするスチロール
樹脂の発泡成形用金型を提供せんとするものであ
る。

以下この詳細を第２図で図示の実施例により説
明する。先ず本考案にあつては取付プレート部を
介して成形部をどの様な状態で取付固定するかを
除いて、雄型１１及び雌型１２も基本的には以下
の各部分より構成されるもので、雄・雌両型１
１，１２の共通乃至類似する部分は同一符号で示
し、符号末尾に雄型１１の場合はａ、雌型１２の
場合はｂ、を付して両型を区別することとし、説
明の繰返しは必要以外省略するようにする。

ベースプレート部１３ａ，１３ｂ ベースプレート部１３ａ，１３ｂは成形機（図
示せず）に可動側、固定側として、取付けられる
もので、２枚のアルミニウム薄板１４ａ，１４
ｂ，１５ａ，１５ｂの間にグラスフアイバー板そ
の他無機系の強度部材兼用の断熱材１６ａ，１６
ｂを介在させて三層の所謂サンドイツチ状態にし
た断熱材積層構造としている。スチーム室１７
ａ，１７ｂの一区画面を形成する上でアルミニウ
ム薄板１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂは優れた
耐水、耐蝕性を発揮し、又無機系の断熱材１６
ａ，１６ｂは特に断熱性を発揮すると共にベース
プレート部１３ａ，１３ｂの全体に要求される所
定の強度を満足させる。尚、この様な金属被覆の
断熱材は当然のごとく加工性が優れている。尚、
斯かる断熱材１６ａ，１６ｂとして、建材として
知られるフレキシブル板と耐水合板の接着パネ
ル、や石綿、珪酸物質、石灰等を主成分とする内
装用の不燃ボードを利用した無機系の断熱積層板
も十分使用可能である。更にフエノール樹脂板、
エポキシ板も使用可能である。

フレーム部１８ａ，１８ｂ このフレーム部１８ａ，１８ｂは上記ベースプ
レート部１３ａ，１３ｂ上に全体が略四角形状の
枠体１９ａ，１９ｂを形成するように立設される
もので、断熱材による二層構造とされる。具体的
には枠体１９ａ，１９ｂの内面側には耐水、耐
熱、耐蝕性のあるふつ素樹脂板乃至けい素樹脂板
２０ａ，２０ｂが内張りされる。枠体１９ａ，１
９ｂそれ自身の材質は所望強度を有し加工性のよ
いものであれば利用できる。そして前記断熱材２
０ａ，２０ｂの内張りには、けい素系又はエポキ
シ樹脂系の耐熱接着剤を使用することで断熱材の
二層構造を形成するものであり、又例えばシラス
バルーン（硅酸中空体）をエポキシ樹脂又はシリ
コン樹脂等に混入し、枠体１９ａ，１９ｂの内面
側に５〜10mmの肉厚で施こしてもよい。

取付プレート部２１ａ，２１ｂ この取付プレート部２１ａ，２１ｂはフレーム
部１８ａ，１８ｂの内側へ突設させたフランジに
各々固定されるもので、両取付プレート部２１
ａ，２１ｂ共に無機系断熱材の三層構造とし、そ
の素材としては例えば前述のベースプレート部の
断熱材と同様の強度部材兼用のものが利用でき
る。特に図示の如く、雄型１１の取付プレート部
２１ａは雄成形部を支持するのでベースプレート
部１３ａと略同等の強度が要求される。

雄・雌成形部２２ａ，２２ｂ 前述のベースプレート部１３ａ，１３ｂ、フレ
ーム部１８ａ，１８ｂ及び取付プレート部２１
ａ，２１ｂは雄・雌両型１１，１２の本体を各々
形成するもので、この本体に取付プレート部２１
ａ，２１ｂを介してアルミニウム製の雄・雌成形
部２２ａ，２２ｂが取付けられる。両成形部２２
ａ，２２ｂは、共にアルミニウムの鋳造若しくは
アルミニウム板の彫造により形成されるもので取
付プレート部２１ａ，２１ｂにボルトその他で固
定され、内側にスチーム室１７ａ，１７ｂを区画
形成し且つ外側にコア２３又はキヤビテイ２４を
形成するものである。尚、スチーム室１７ａ，１
７ｂ内への蒸気供給路及びキヤビテイ２４に連通
するノズルやランナー等の構成は公知の金型のそ
れと同一につき、ここでは説明を省略する。

次に上記金型で成形する場合について述べる。
先ず雄型１１と雌型１２とを型合せ乃至型締めし
た後スチーム室１７ａ，１７ｂの夫々に所定温度
に加熱した水蒸気を供給すると、水蒸気の熱は断
熱材１６ａ，１６ｂ，２０ａ，２０ｂ，２１ａ，
２１ｂによつてフレーム部１８ａ，１８ｂやベー
スプレート部１３ａ，１３ｂ外への伝導が遮えぎ
られ、コア２３とキヤビテイ２４のみに集中的に
伝導する結果、在来の金型に比して短時間のうち
にこれらコア２３及びキヤビテイ２４のみを所定
温度に加熱することが出来る。

この状態に於いてキヤビテイ２４内にスチロー
ル樹脂を射出注入し、更にコア２３及びキヤビテ
イ２４を水蒸気により加熱し、発泡成形せしめて
成形品２５を得るが、勿論冷却の場合も、コア２
３やキヤビテイ２４を水冷する際フレーム部１８
ａ，１８ｂ及びベースプレート部１３ａ，１３ｂ
への熱伝導によるロスが少ない為短時間に冷却し
て成形品の固化を促進させることが可能である。

ちなみに在来の金型と比較して本考案に係る金
型では水蒸気や冷却水の使用量が1/2〜1/4で充分
成形が可能となり而かも加熱冷却に要する時間即
ち成形サイクルが大巾に短縮出来ると云う著効が
得られた。又、従来の金型では型全体がアルミニ
ウム製であつたため加熱冷却の繰返しの際の熱膨
張乃至収縮作用に伴う応力歪によつて型変形や破
損と云う事故が屡々発生したが、本考案に係る金
型では熱サイクルの影響を受ける部分がコア２３
とキヤビテイ２４即ち雄・雌成形部２２ａ，２２
ｂのみである為叙上の如き応力歪に伴うトラブル
は皆無であつた。

勿論上記理由から金型全体のアルミニウム量を
少なくすることが出来るため型重量も軽量となり
型製作コストも低減可能となつた。

尚、この考案は、大きな面積を占め熱エネルギ
ー効率上或いは耐蝕上最も影響のあるベースプレ
ート部１３ａ，１３ｂを少なくとも２枚のアルミ
ニウム薄板１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂと強
度部材兼用の無機系断熱材１６ａ，１６ｂとの三
層構造にするものであり、フレーム部１８ａ，１
８ｂ、取付プレート部２１ａ，２１ｂをもこの種
の三層の断熱材積層製の構造とするのを妨げるも
のではない。

叙上の如く、本考案に拠れば、金型をベースプ
レート部、フレーム部、取付プレート部そして
雄・雌成形部に分けて考察し成形に直接影響する
雄・雌成形部のみを残し、他処を断熱材の積層構
造で以つて遮蔽又は形成する構成としてあるか
ら、熱エネルギー効率が著しく向上し、その結果
水蒸気や水の使用量を低減することや成形サイク
ルの短縮化並びに軽量化に伴う金型代の低廉化と
型寿命の向上が期待できる。又、金型を一体物で
はなく各構成部分を予め分解して考慮しているの
で、製造し易く、又当然に加工し易く、しかも損
傷部分の修理の簡便化が期待でき、これらの相乗
効果によつて廉価な成形品が得られる。

そして更に最も面積の広いベースプレート部
を、２枚のアルミニウム薄板の間に強度部材兼用
の無機系断熱材を配して成る三層構造のものと
し、全体が四角形状のフレーム部を内側面にけい
素又はエポキシ樹脂系の耐熱接着剤を介しふつ素
乃至けい素樹脂板を内張りした断熱材二層構造で
且つこのフレームの内側へ突設させたフランジに
強度部材兼用の無機系断熱材三層構造の取付プレ
ート部を設けたため、スチーム室や外界に対して
の耐水、耐蝕特性に関して優れた効果が期待でき
金型の寿命向上に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスチロール樹脂の発泡成型用金
型の構成を示す縦断面図で、第２図は本考案の実
施例に係るスチロール樹脂の発泡成形用金型の構
成を示す縦断面図である。 図中、１１……雄型、１２……雌型、１３ａ，
１３ｂ……ベースプレート部、１４ａ，１４ｂ、
１５ａ，１５ｂ……アルミニウム薄板、１６ａ，
１６ｂ……断熱材、１７ａ，１７ｂ……スチーム
室、１８ａ，１８ｂ……フレーム部、２１ａ，２
１ｂ……取付プレート部、２２ａ，２２ｂ……
雄・雌成形部、２３……コア、２４……キヤビテ
イ、２５……成形品。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２枚のアルミニウム薄板の間に強度部材兼用の
   無機系断熱材を配して成る三層構造のベースプレ
   ート部上に、内面側へけい素又はエポキシ樹脂系
   の耐熱接着剤を介しふつ素乃至けい素樹脂板を内
   張りした断熱材二層構造で全体が四角形状のフレ
   ーム部を立設し、且つこのフレーム部の内側へ突
   設させたフランジに強度部材兼用の無機系断熱材
   三層構造の取付プレート部を設けて雄・雌両型
   各々の本体を形成し、この本体にその取付プレー
   ト部を介してアルミニウム製の雄又は雌成形部を
   取付け内側にスチーム室を区画形成し且つ外側に
   コア又はキヤビテイを形成したことを特徴とする
   スチロール樹脂の発泡成形用金型。