WO1992017330A1

WO1992017330A1 - Produit moule en resine synthetique expansee, procede de moulage dudit produit, et moule metallique pour le moulage de la mousse interne

Info

Publication number: WO1992017330A1
Application number: PCT/JP1992/000442
Authority: WO
Inventors: Tamotsu Kawai; Kinzo Masuda; Masao Ando; Fukuzo Imada; Masahiro Chikada
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1992-10-15
Anticipated expiration: 1993-10-08
Also published as: EP0538475A4; EP0538475A1

Description

明細害

発明の名称

発泡合成樹脂成形品、その成形方法並びに型内発泡成形用金型技術分野

本発明は、一対の金型から構成される型内発泡成形用金型内に発泡性合成樹脂原料粒子を充填し、発泡 ¾着させて成形される通常の発泡合成榭脂成形品の用途や使用状《8によっては欠点を改善するためになされたもので、こうした改善された発泡合成樹脂成形品、その成形方法並びに型内発泡成形用金型に閱する。技術背景

一対の金型から構成される型内発泡成形用金型内に発泡性合成榭脂原料拉子を充填し、発泡 ¾着させて成形される通常の発泡合成榭脂成形品は、 g量で取扱いやすく、しかも緩養性能が良好なことから、各種锾 *材、収容箱等に広く用いられている。

しかし、このような通常の発泡合成樹脂成形品は、ごく薄膜状な表皮を持った原料粒子を発泡融着させて成形されている関係上、表面には個々の原料粒子のごく薄展状な表皮が亀甲状に連なった被膜が形成されているだけで、连統した厚みのある被胰を有していないから、表面強度が高いものとは言えない。このため、用途によって、又は繰返し使用したり、水洗い使用する場合には不向きである。又、表面に他の物が擦れたり、当たったときには、簡単に剝離現象や陥没現象が発生する問題がある。更に、表面に個々の原料粒子が亀甲状膜様として現れたり、表面の発泡敲着した原料粒子間には凹みが形成されるから、表面が必ずしも美 Rな状筋のものとは言えない問題もある。このような通常の発泡合成樹脂成形品のこれら用途や使用状態によっては欠点を改善することを目的として、従来、成形品の成形後、後加工で、この表面に非発泡体の合成樹脂フィルムを重合させた後、加熱して添着させたり、又は表面に接着剤を介在させて非発泡体の合成樹脂フィルムを添着させたり、又後加工で、表面を加熱して溶融させたりすることで、表面被膜を形成することが試みられている。別に、成形品の成形後、真空成形品を添着させて表面被膜を形成することも行われている。

又、型開きした一対の金型間に非発泡体の合成樹脂シートを揷入した後、一対の金型を型閉めして、その内部に発泡性合成樹脂原料粒子を充填し、通常の発泡成形を行い、型內発泡成形過程で成形品表面に合成樹脂シートから表面被膜を形成することも轼みられている。

更に、通常の発泡合成樹脂成形品のこれら用途や使用状態によつては欠点を改善することを目的とした先行文献、例えばフランス特許第 1 5 7 1 2 7 4号公報や特開昭 5 8 - 1 7 1 9 2 4号公報には、次に示される方法が提案されている。先ず、フランス特許第 1 5 7 1 2 7 4号公報には、型内発泡成形用金型内に充¾した発泡性ボリスチレン系榭脂原料粒子に、 5〜 1 0 k g Z c m * の相対圧力の蒸気を用いて、 S S k g Z c m ' の相対圧力（ 1 4 0〜 1 5 0 の加熱状態に相当する。）を 1 0秒間負荷させ、その後直ちに 0〜 1 . 5 k g / c m ² の相対応力（ 1 0 5〜 1 1 0での加熱状態に相当する。）に下げ、この状態を維持させて発泡成形を行う方法が開示されている。そして、この方法によれば、表面側が内部側より密度が 1 ひ〜 2 0倍高い成形品を成形できるというものである。次に、特開昭 5 8 — 1 7 1 9 2 4号公報には、型内発泡成形用金型内に発泡性ボリプロピレン系樹脂原料粒子を充¾して、通常の発泡成形を行い、この後引铙いて成形用金型内でそのまま成形品表面を約 2

0 0でで 3 0秒間加熱して溶 »させることで、表面被膜を形成する方法が開示されている。

ところが、発泡合成樹脂成形品の型内発泡成形用金型内での成形後、後加工で、非発泡体の合成樹脂フィルムを添着させる場合、合成樹脂フィルムにしわを生じることなく、作業をするのはきわめて困難である。特に、成形品の形状が複雑なとき、こうした顇向が顔著である。又、成形後、後加工で、表面を加熱して溶 »させることで、表面被膜を形成する場合、原料粒子を均一に溶融させるのが困難で、表面が波打ち状態になる問埋がある。そして、いずれの場合、又真空成形品を添着させる場合でも、成形工程が二工程になって、作業が複雑になる。

更に、型開きした一対の金型間に非発泡体の合成樹脂シートを揷入する場合には、この挿入操作自体が面倒で、しかもしわ等の発生により表面が美 Sな状想に仕上がらない問題が残る。そして、この場合も又、成形品の形状、即ち金型の成形面の形状が複雑なとき、こうした傾向が顆著になる。

—方、フランス特許第 1 5 7 1 2 7 4号公報に示される方法でも、次に示す問理がある。この公報には何ら記載されていないが、原料粒子の加熱温度が、ボリスチレン系榭脂の敲点とされる約 2 0 0 でより少なくとも 5 O 'C以上低いことから、表面側の原料粒子の溶融現象は生じず、しかも原料拉子は原形をとどめたままと考えるのが相当である。このため、仮に表面側が内部側より密度がかなり高くなつていたとしても、依然、表面に偭々の原料粒子が亀甲状模様として現れたり、表面の発泡融着した原料粒子間に凹みが形成される点について改善されていないと見るべきである。又、型内発泡成形用金型の型閉め後の発泡圧だけを利用して、表面側に内部側より密度が高い部分を形成するから、この密度の高い部分の厚みを大きくするのに限界がある。更に、高発泡倍率に予備発泡させた原料粒子を用いることができず、通常の発泡合成榭脂成形品の軽量であるという特性を損なうことにもなる。そして、成形用金型内に充填した原料粒子に、先ず高圧の蒸気を直接接触させた後、直ちに低圧の蒸気を接触させるものであるから、発泡成形操作が複雑になる。加えて、初めの高圧の蒸気と直接接 ttさせた段瞎で、表面側が直ちに硬化して、その後内部側に蒸気が充分に通らないことがあり、高度な操作を必要とする。

次に、特開昭 5 8 - 1 7 1 9 2 4号公報に示される方法では、発泡合成樹脂成形品の成形後、引挠いて型内発泡成形用金型内でそのまま成形品表面を戤点以上に加熱するから、発泡融着した原料粒子内に潘留する発泡 »着通程で発泡剤の一部又は全体と置換した空気が原因となり、表面被膜が形成されない部分が残って、連铙した表面被膜が均一に形成されなかったり、表面被膜と背後の発泡融着した原料粒子の間に空隙が形成される問題がある。そして、この場合も又、表面被膜の厚みを大きくするのに限界がある。発明の開示

本発明は、このような従来の問題点に鑑みて、特に通常の発泡成形操作を大きく変更することなく、型内発泡成形過程で成形品表面の一部又は全面に連棟した表面硬化層を均一に、しかも所望の厚みに形成するのを可能とすることを目的とする。

こうした目的を達成した一例として、請求項 1では、型内発泡成形用金型の成形面における発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱した部分に対応した成形品表面に、この成形面の加熱した部分に原料粒子を接触させて溶融させ、その部分に溶融樹脂層を形成した後、この溶融樹脂層を硬化させて連繞した表面硬化層を型内発泡成形過程で形成した発泡合成樹脂成形品を構成した。別に、請求項 2 では、型内発泡成形用金型の成形面における発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱した部分に対応した成形品表面に、この成形面の加熱した部分に原料粒子を少なくとも一時期、ここに成形用金型内に充埂した原料粒子を強制的に押圧しながら接触させて溶融させ、その部分に溶 ¾榭脂雇を形成した後、この溶 ¾樹脂雇を硬化させて連銃した表面硬化層を型内発泡成形通程で形成した発泡合成樹脂成形品を構成した。又、蹐求項 3では、表面硬化層と背後の発泡性合成樹脂原料粒子の境界部分で、表面硬化磨の一部を原料粒子の一部が溶融して形成し、表面硬化層と背後の原料拉子が接着したことを例示した。更に、蹐求項 4では、表面硬化履の内部に、気泡が独立、分散した状筋で存在したことを倂示した。そして、請求項 5では、請求項 4において、多数の気泡が表面硬化雇の厚み方向に偏平になったことを例示した。加えて、蹐求項 6では、発泡性合成樹脂原料拉子が発泡性ボリスチレン系榭脂原料粒子又は発泡性ボリォレフィン系榭脂原料粒子の中から選択されたことを例示した。又、請求項 7では、型内発泡成形用金型の成形面における粒子、粉体、薄片等の形態の非発泡合成樹脂成形原料の ¾点以上に加熱した部分に対応した成形品表面に、この成形面の加熱した部分に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を付着又は接触させて溶 ¾させ、その部分に溶融樹脂層を形成した後、この溶融榭脂層を硬化させて連铙した表面硬化層を型内発泡成形過程で形成するとともに、残る成形用金型内に発泡性合成樹脂原料粒子を充填して成形した発泡合成樹脂成形品を構成した。更に、請求項 8では、型内発泡成形用金型の成形面におけるシート状の合成樹脂成形原料の融点以上に加熱した部分に対応した成形品表面に、この成形面の加熱した部分にシート状の成形原料を接触させて溶 ¾させ、その部分に溶 ¾樹脂層を形成した後、この溶融樹脂層を硬化させて連続した表面硬化層を型内発泡成形過程で形成するとともに、残る成形用金型内に発泡性合成樹脂原料粒子を充塊して成形した発泡合成樹脂成形品を構成した。

次に、請求項 9では、一対の金型から構成される型内発泡成形用金型の成形面の一部又は全面をその型閉めした内部に充填する発泡性合成樹脂原料粒子の礅点以上に加熱する工程と、一般的なクラッキング間隙より大きな閎隙を残して型閉めした一対の金型間に原料粒子を充填する工程と、成形面の原料粒子の融点以上に加熱した部分に原料粒子を接触させて溶 ¾させ、この部分に溶融樹脂餍を形成する工程と、溶礅樹脂磨を硬化させて成形品表面に対応する部分に連铙した表面硬化層を形成する工程よりなる塑内発泡成形過程で成形品表面に原料粒子から表面硬化層を形成することを特徴とした発泡合成樹脂成形品の成形方法を要旨とする。別に、請求項 1 0では、一対の金型から構成される型內発泡成形用金型の成形面の一部又は全面をその型閉めした内部に充¾する発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱する工程と、一般的なクラッキング間隙より大きな間隙を残して型閉めした一対の金型間に原料拉子を充填する工程と、成形面の原料粒子の K点以上に加熱した部分に原料粒子を少なくとも一時期、ここに一対の金型間に充填した原料粒子を強制的に押圧しながら接触させて溶融させ、この部分に溶融樹脂層を形成する工程と、溶融榭脂層を硬化させて成形品表面に対応する部分に連続した表面硬化履を形成する工程よりなる型内発泡成形過程で成形品表面に原料粒子から表面硬化層を形成することを特徴とした発泡合成樹脂成形品の成形方法を要旨とする。又、請求項 1 1では、成形面の一部又は全面を発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱する工程を他の工程に先立って開始させ、この成形面の加熱した部分に溶融樹脂餍を形成する工程を一対の金型間に原料粒子を充填するェ程と同時に開始させることを例示している。そして、誇求項 1 2では、請求項 1 1 において、一対の金型間に発泡性合成樹脂原料粒子を充塡する工程の後に、一対の金型を完全に型閉めする工程を行うとともに、成形面の加熱した部分に溶融樹脂雇を形成する工程を、一対の金型間に原料粒子を充«する工程から、次の一対の金型を完全に型閉めする工程の終了後も引挠いて、所要時簡維絲させて行わせることを例示している。更に、請求項 1 3では、溶触榭脂層を硬化させて成形品表面に対応する部分に連銃した表面硬化暦を形成する工程の後に、通常の発泡成形の工程を行わせることを例示している。又、請求項 1 4では、発泡性合成樹脂原料粒子に発泡倍率が 3 〜 1 5 0倍の範囲内のものを用いることを例示している。更に、請求項 1 5では、成形品表面に対応する部分に形成される表而硬化餍の厚みが 0 . 1〜 5 . 0 m mであることを例示している。又、請求項 1 6では、発泡性合成樹脂原料粒子を発泡性ポリスチレン系樹脂原料粒子又は発泡性ボリオレフィン系樹脂原料粒子の中から選択して用いることを例示している。

一方、請求項 1 7では、一対の金型から搆成される型内発泡成形用金型の成形面の一部又は全面をここに付着又は接触させる粒子、粉体、薄片等の形筋の非発泡合成樹脂成形原料の融点以上に加熱する工程と、成形面の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料の融点以上に加熱した部分にこれら成形原料を付着又は接触させて溶融させ、この部分に溶融樹脂層を形成する工程と、溶融樹脂層を硬化させて成形品表面に対応する部分に連続した表面硬化層を形成する工程と、型閉めした残る一対の金型間に発泡性合成樹脂原料粒子を充填する工程よりなる型内発泡成形過程で成形品表面に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料から表面硬化層を形成することを特徵とした発泡合成樹脂成形品の成形方法を要旨とする。そして、請求項 1 8 では、一対の金型から構成される型内発泡成形用金型の成形面の一部又は全面をその型閉めした内部に充填する空気送耠可能な大きさ、形伏の粒子、粉体、薄片等の形態の非発泡合成樹脂成形原料の融点以上に加熱する工程と、型閉めした一対の金型間に拉子、粉体、薄片等の形態の成形原料を充墳する工程と、成形面の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料の融点以上に加熟した都分にこれら成形原料を接触させて溶融させ、この部分に溶融樹脂層を形成する工程と、一対の金型間から非 ¾着状態の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を排出させる工程と、溶 ¾榭脂層を硬化させて成形品表面に対応する部分に連棕した表面硬化磨を形成する工程と、塑閉めした残る一対の金型間に発泡性合成樹脂原料粒子を充填する工程よりなる型内発泡成形過程で成形品表面に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原科から表面硬化層を形成することを特徴とした発泡合成樹脂成形品の成形方法を、又請求項 1 9では、一対の金型から構成される型内発泡成形用金型の成形面の一部又は全面をその型閉めした内部に供辁する空気送耠可能な大きさ、形状の粒子、粉体、薄片等の形態の非発泡合成樹脂成形原料の »点以上に加熱する工程と、型閉めした一対の金型面に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を供辁する工程と、一対の金型間で粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を空気循環させることで、成形面のこれら成形原料の融点以上に加熱した部分にこれら成形原料を付着させて溶融させ、この部分に溶融榭脂層を形成する工程と、一対の金型間から非融着状態の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を排出させる工程と、溶融樹脂層を硬化させて成形面表面に対応する都分に連銃した表面硬化層を形成する工程と、型閉めした残る一対の金型間に発泡性合成樹脂原料粒子を充¾する工程よりなる型内発泡成形過程で成形面表面に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料から表面硬化 βを形成することを特徴とした発泡合成樹脂成形品の成形方法をそれぞれ要旨とする。加えて

、請求項 2 0では、一対の金型から構成される型内発泡成形用金型の一方の金型の成形面をその型開きした一対の金型問に供給するシ一ト状の合成樹脂成形原料の融点以上に加熟する工程と、型開きした一対の金型間に少なくとも一方の金 Sの成形面に添着可能な大きさにしたシート状の成形原料を供耠する工程と、型閉めした残る一対の金型間にシート状の成形原料に融着可能な発泡性合成樹脂原料粒子を他方の金型側から供給して充填する工程と、一方の金型のシ一ト状の成形原料の融点以上に加熟した成形面にこれを添着させて溶融させ、この成形面に溶礅榭脂] gを形成する工程と、溶礅榭脂層を硬化させて成形面表面に対応する部分に連銃した表面硬化層を形成する工程よりなる型内発泡成形通程で成形品表面にシート状の成形原料から表面硬化暦を形成することを特接とした発泡合成樹脂成形品の成形方法を要旨とする。そして、請求項 2 1 では、請求項 2 0において、シート状の合成樹脂成形原料を一対の金型閟に供給する前に、予熱させることを例示している。

最後に、請求項 2 2では、一対の金型から槽成される型内発泡成形用金型で、成形面の一都又は全面背後に、この部分をその型閉めした内部に充填する発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱する加熱手段を設けた型内発泡成形用金型を開示した。又、請求項 2 3 では、加熱手段が、成形面の発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱する部分背後に閉鎮状に設けた加熱間隙内にヒーターを内装させて構成されたことを例示した。図面の簡単な説明

第 1 図は本発明に係る発泡合成樹脂成形品の一例を示す斜視図、第 2図、第 3図はそれぞれこの成形品の組織を模式的に示す説明図、第 4図、第 5図はそれぞれ本発明に係る成形品の組糍を 2 0倍に拡大して示す説明図、第 6図は本発明に係る成形方法を説明する型内発泡成形用金型の概略を示す説明図、第 7図はこの成形用金型の作動状態を示す説明図、第 8図は本発明に係る他の成形品の組織を模式的に示す説明図、第 9図はこの他の成形品の成形方法を説明する型内発泡成形用金型の概略を示す説明図、第 10図は本発明に係る型内発泡成形用金型の具体例を示す断面図、第 11図はこの成形用金型に組込むコア側表面部材の一例を示す断面図、第 12図はこの成形用金型の要部を示す断面図、第 13図はコア側表面部材の他の例を示す断面図、第 14図は本発明に係る型内発泡成形用金型の他の具体例を示す断面図、第 15図はこの成形用金 Sのキヤビティ金型の背面側を示す断面図、第 16図はこの成形用金型のキヤビチイ金型の背面側を示す断面斜視図、第 17図は加熱カートリッジを示す断面図、第 18 図は本発明に係る型内発泡成形用金型の更に他の具体例の概略を示す説明図、第 19図、第 20図、第 21図はそれぞれ本発明に係る成形方法で用いる他の型内発泡成形用金型の概略を示す説明図、第 22図は本発明に係る他の成形方法を説明する型内発泡成形用金型の概略の要部を示す説明図である。発明の実施をするための最良の形態

本発明に係る発泡合成樹脂成形品、その成形方法並びに型内発泡成形用金型の詳細を更に添付の図面に基づき説明する。

第 1図には本発明に係る発泡合成樹脂成形品の一例として緩衝材を示している。この成形品 1 は、一対の金型から構成される型内発泡成形用金型内に発泡性合成樹脂原料粒子を充垅し、発泡融着させて成形されたものである。そして、これは、他の外装箱に収容したときに、外部に »されるとともに、収容物と直接接触する口緣を含む内面側表面に剝離性や陥没性を改善する連耪した表面硬化層 2を型内発泡成形過程で原料粒子を溶礅させた後、硬化させて形成したものである。

第 2図、第 3図は、この内面側表面部分の組織を模式的に示したものであるが、図中 2は表面硬化雇、 3はその背後の発泡融着した原料粒子である。このような連铳した表面硬化 S 2は、この成形品 1 を成形する型内発泡成形用金型の成形面の対応した部分を原料粒子の融点以上に加熱して、型内発泡成形通程で成形面の加熱した部分に原料粒子を接触させて溶融させ、その部分に溶融樹脂層を形成した後、この溶 ¾樹脂層を硬化させて形成されるものである。ところで、こうした連铳した表面硬化層 2を均一に形成するには、これの前に成形面の加熱した部分に均一に溶 ¾樹脂層を形成する必要がある。このため、溶融榭脂) gを形成する過程で、一対の金型を完全に型閉めすることで、成形面の加熟した部分に接触した最外層の原料粒子だけでなく、ここに少なくともこれらの原料粒子間背後の原料粒子をも強制的に接敫させて溶 »させるのである。このようにして、型内発泡成形 ¾程で成形品 1表面に表面硬化層 2が形成されるのであるが、第 2図には表面硬化雇 2 と背後の発泡融着した原料粒子 3の境界部分では、表面硬化雇 2の一都を原料粒子 3の一部が溶融して形成し、表面硬化麕 2 と背後の原料粒子 3が接着したものを、又第 3図にはこれらの境界部分では、表面硬化層 2背後に発泡融着した原料粒子 3が原形をとどめたまま融着したものをそれぞれ示している。

ところで、ここに用いる発泡性合成樹脂原料粒子としては、発泡性ボリスチレン系榭脂原料粒子又は発泡性ボリエチレン系樹脂原料粒子、発泡性ボリプロピレン系樹脂原料粒子等の発泡性ポリオレフィン系榭脂原料粒子、その他発泡性共重合系樹脂原料粒子が利用可能である。そして、これらの中では、発泡性ポリオレフィン系榭脂原料粒子は表面硬化層 2が形成しやすいので好ましいと言える。特に、発泡性ボリプロピレン系榭脂原料粒子を用いると、これから形成される表面硬化層 2は酎屈曲性に優れるので、例えば蓋を一体に有する容器を形成する場合には、これらのヒンジを作成する上で有効なものとなる。そして、ここに用いる原料粒子は、榭脂素材として、架榇した合成榭脂、非架接の合成樹脂のいずれも利用できるが、表面硬化層 2を良好に形成することを考えた場合、非架橋の合成樹脂が好ましいと言える。

又、原料粒子は予備発泡させないものを用いることもできるが、予備発泡きせたものを用いることが特に考慮される。そして、原料粒子の発泡倍率は用いる榭脂素材によっても若干変動するが、 3〜 1 5 0倍の範囲内が好ましい。この発泡倍率は、発泡性ポリスチレン系榭脂原料拉子では 3〜 1 0 0倍、好ましくは 3〜 5 0倍、又発泡性ポリオレフィン系樹脂原料粒子では 3〜 6 0倍、好ましくは 3 〜4 5倍の範囲内のものがそれぞれ好適に利用可能である。又、粒径は用いる樹脂素材によっても若干変動するが、 1〜 1 O m mの範囲內のものが好適に利用できる。

更に、表面硬化曆 2を形成する原料粒子とそれの背後に融着する原料拉子は必ずしも同種の原料粒子を用いることなく、融着可能な異種の原料粒子を用いることも可能である。尚、ここで言う異種の原料粒子とは、同種の樹脂素材から形成されたものであっても、発泡倍率、粒径の異なるもの、又着色されたものと着色されないもの、更には着色された色の異なるものをも含む概念である。又、融着可能な異種の樹脂素材から形成された原料粒子としては、発泡性ボリスチレン系樹脂原料粒子と発泡性ボリプロピレン系樹脂原料粒子が挙げられる。しかし、場合によっては ¾着しない異種の樹脂素材から形成された原料粒子を用いることもある。

更に、表面硬化暦 2の厚みは、後述するように用いる原料粒子の発泡倍率と一対の金型間に原料粒子を充塡するときに残す間隙幅から一般的なクラッキング間隙幅を除いた間隙幅の関係に応じて自由に決定されるが、 0 . 1 〜 5 . 0 m m、好ましくは 0 . 3〜 5 . 0 m mに形成することが可能である。

そして、第 4図、第 5図にはそれぞれ実際に成形した成形品 1 の内面側表面部分の 2 0倍に拡大した組錄を示している。これらの中で、第 4図は前述した第 2図に、又第 5図は第 3図にそれぞれ相当するものである。尚、図中 4は発泡 »着した原料粒子の表皮、 5は原料拉子 3内の多数のセル腹 6で区面されたセルである。ところで、これら第 4図、第 5図からも判るように、原料粒子を溶融させた後、硬化させて形成される表面硬化暦 2の内部には、原料粒子のセル内に型内発泡成形用金型内に充 *する前に潘留する発泡手段となる分解型又は発揮型の発泡剤や空気等の気化物又はガスから形成されたと判断される気泡 7が独立、分散した状糠で存在している。又、この気泡 7は、これを形成する ¾程の少なくとも一時期、型内発泡成形用金型における成形面の加熱した部分に一対の金型間に充塡した原料粒子を強制的に押圧することに起因して、第 4図、第 5図からも判るように多数が表面硬化履 2の厚み方向に偏平になるとともに、特に一部はその端部が切れ長状になっている。こうしたことから、この表面硬化 JS 2は特にその内部に気泡 7が多数形成され、又その気泡 7の形状に起因して、全体として緩衝性並びに復元性を備えたものとなる。

この他、成形品 1表面に表面硬化展 2を、型内発泡成形用金型内に供給した粒子、粉体、薄片等の形態の非発泡合成樹脂成形原料を溶融させて形成することもできる。又、同じく成形用金型内に供給したシート状の合成樹脂成形原料から形成することも可能である。これらの場合でも、粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料又はシート状の成形原料と原料粒子は同種の樹脂素材から形成されたものを利用する他、 ¾着可能な、又は場合によっては融着しない異種の榭脂素材から形成されたものを利用することができる。そして、融着可能な異種の榭脂素材から形成された粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料又はシート状の成形原料と原料粒子としては、エチレン齚酸ビュルから形成されたこれら成形原料と発泡性ボリエチレン系榭脂原料粒子、発泡性ボリプロピレン系樹脂原料粒子等の発泡性ポリォレフィン系榭脂原料粒子が举げられる。

次に、第 1図に示す成形品 1の成形方法の詳細をその型内発泡成形用金型の概略を基に鋭明する。第 6図、第 7図には、この成形用金型 10の概路を示しているが、これは、一対の図中 ί ΐとして示すキャピティ金型と 12として示すコア金型から構成されるものである。図示した実施例では、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12を垂直方向に BS設するとともに、キヤビティ金型 11に対してコア金型 12を図中左側の側方に退避させて、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12の型開きができるようになつている。又、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12を型閉めしたときには、両者の間に成形品 1 の成形空間 13が形成される。尚、図中 14はキヤビティ金型 11の成形空間 13 に対面した成形面、 15はコア金型 12の同じく成形空間 13に対面した成形面である。更に、 16、 17はキヤビティ金型 11、コア金型 12の成形面 14、 15背後に閉鎮状に形成された加熟室を示している。そして、図中 18は型閉めした一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間に形成される成形空間 13内に発泡性合成樹脂原料粒子を充填する原料充塡フイダーである。尚、 19はコア金型 12の成形面 15背後に設けたこの部分を原料粒子の融点以上に加熱する加熱手段を示している。而して、このような型内発泡成形用金型 10を利用して、第 1 図に示す成形品 1 は次のように成形される。先ず、コア金型 12の成形面 15全面を加熱手段 19を加熱させることで、原料粒子の融点以上、例えば原料粒子の榭脂紊材がボリスチレン系榭脂、ポリオレフイン系樹脂の場合、約 2 0 0で以上に加熱する第 1工程の操作を行う。次に、通常、 3〜 5 m mとされる一般的なクラッキング間隙より大きな、例えば 1 0〜 1 5 O m mの間睐を残して第 7図に示すように型閉めした一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12面の成形空間 1 3内に原料充填フィダー 18を通じた空気送耠で原料粒子を充壤する第 2ェ程の操作を行う。この後、一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 1 2を完全に型閉めする第 3工程の操作を行う。ここで、第 2工程と並行して、コア金型 12の原料粒子の融点以上に加熱した成形面 15全面に原料粒子を接触させて溶 SIさせ、この成形面 15全面に溶融榭脂暦を形成する第 4工程の操作が行われる。そして、第 3工程の操作の終了後、所要時間、例えば 0〜 1 5 0秒钰遇したら、コア金型 12背後の加熱室 17に、例えば冷却水を供辁して冷却する。これと同時に、第 4工程の操作が終了する。この段で、コア金型 12の成形面 1 5全面に沿って、溶融榭脂層を硬化させて連铙した表面硬化 2が形成される第 5工程の操作が行われる。このとき、同時に表面硬化雇 2 と背後の原料粒子の境界部分では、表面硬化層 2の一部を原料粒子の一部が溶融して形成し、表面硬化展 2 と背後の原料粒子が接着したり、又は表面硬化雇 2背後に発泡融着しない又は発泡融着した原料粒子が原形をとどめたまま融着する。ここで、コア金型 12の成形面 15全面に溶融樹脂履を形成する第 4工程の操作は、一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間の成形空間 13内に原料粒子を充¾する第 2工程と同時に開始し、一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 1 2を完全に型閉めする第 3工程の操作の終了後も引铳いて、所要時間継铙させて行うようにしている。これは、連銃した表面硬化層 2を均一に形成するには、これの前に加熱したコア金型 12の成形面 15全面に均一に溶融樹脂展を形成する必要があるからである。即ち、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12を完全に型閉めすると、コア金型 12 の成形面 15の図中垂直面には型閉め力と原料粒子 Kの圧槠反力で、又図中水平面には原料粒子簡の圧縮反力でそれぞれ加熱したコア金型 12の成形面に成形空間 13内に充堪した原料粒子を強制的に押圧できる。このため、加熱したコア金型 12の成形面 15全面に接触した最外層の原料拉子だけでなく、ここに少なくともこれらの原料粒子間背後の原料粒子をも強制的に接触させて溶融させることが可能となるのである。又、第 4工程の溶舉榭脂 βの厚みが大きくなる後半はその背後に原料粒子が充満しているから、成形面 15の図中垂直面に形成される溶融榭脂 Sが流下することがなく、均一になる。この後、キヤビティ金型 11背後の加熱室 16に蒸気を供給して、これを通常の発泡成形温度、例えば原料粒子の樹脂素材がポリスチレン系榭脂、ポリオレフィン系榭脂の場合、 1 0 5〜 1 1 0で程度に加熱し、成形空間 13内の原料粒子を発泡融着させる通常の発泡成形の第 6 工程の操作を行う。 ¾後に、キヤピティ金型 11背後の加熱室 16に、例えば冷却水を供耠して冷却する。そして、コア金型 12を側方に退避させて、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12を型開きし、加熟したコア金型 12の成形面 15全面に対応したロ掾を含む内面側表面に原料粒子から表面硬化層 2を形成した成形品 1を取出すのである。

このようにして、型内発泡成形過程で成形品 1表面に原料粒子から表面硬化層 2が形成されるのであるが、この表面硬化層 2の厚み A 〔m m〕は用いる原料粒子の発泡倍率 B 〔倍〕と一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間の成形空間 13内に原料粒子を充堪するときに残す間隙幅から一般的なクラッキング間隙幅を除いた間隙幅 C 〔 m m ) の関係から、次式で示される。

表面硬化層の厚み A 〔m m〕

= (用いる原料粒子の発泡倍率 B 〔倍〕） / (一対のキヤビティ金型とコア金型間に原料粒子を充填するときに残す間隙幅から一般的なクラッキング問隙 «を除いた簡陈幅 C 〔m m〕）

即ち、用いる原料拉子の発泡倍率 Bが 3 0倍で、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間に原料粒子を充填するときに残す間隙幅から一般的なクラッキング間隙幅を除いた間隙轄 Cが 3 0 m mの場合、成形品 1表面に対応する都分に形成される表面硬化層 2の厚み A は l m mになる。尚、一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間の成形空間 13内に原料粒子を充填するときに残す間隙幅が大きくなると、表面硬化層 2の厚み Aはこれと用いる原料粒子の発泡倍率 Bだけで決定される。

ここで、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12を完全に型閉めする第 3工程の操作の後、再度、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間に間隙をあける操作を繰返して行うこともできる。この場合、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12問に間隙をあけたときに、再度、原料粒子を充填することも可能である。

又、一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間の成形空間 13内に原料粒子を充填する場合、圧縮空気を利用して、圧縮充填することもできる。

更に、前述したように操作を行う他、コア金型 12の成形面 15全面を加熱する第 1工程と、一般的なクラヅキング間隙より大きな間隙を残して型閉めした一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間の成形空間 13内に原料粒子を充填する第 2工程は同時に開始させても、又第 2工程に遅れて第 1工程を開始させても、更に第 2工程の終了後、第 1工程を開始させてもいずれでもよい。又、第 3工程の操作の終了後、コア金型 12背後の加熱室 17に、例えば冷却水を供給して冷却することなく、ここに蒸気を供耠して、通常の発泡成形温度に降温させ、第 6工程の操作の終了後、冷却するようにしてもよい。

そして、コア金型 12の成形面 15全面は原料粒子の融点以上、前述した例では、約 2 0 0で以上に加熱するのであるが、この加熱温度は原料粒子の榭脂素材によっても変動するので、最適な加熱温度は実際に仮成形を行なった上、選定することが考 «される。ところで、この加熱温度は低い方が、成形品 1表面に形成される表面硬化層 2が美 Kな状態になる。

又、コア金型 12は熱損失が大きくなるように予め薄肉に形成して、原料粒子を溶緻させることで、ある程度、自然降温させる態様にすることもできる。そして、コア金型 12が、このような態様の場合、加熱温度を過剰に高く設定して、原料粒子と接触させることで、冷却させることも可能になる。

次に、第 8図には成形品 1表面の全面に表面硬化層 2を形成した場合の表面部分の組接を模式的に示している。このように表面硬化層 2を表面の全面に形成した後では、内部に蒸気又は他の加熱媒体を通すことができず、内部の原料粒子 3は発泡融着せずに圧縮された伏態になる。尚、 4は発泡 ¾着していない原料粒子 3の表皮を示している。

そして、第 9図には第 8図に示す成形品 1 を成形する型内発泡成形用金型 10の概略を示している。この成形用金型 10には、コア金型 12の成形面 15背後に加熱手段 19を設けるとともに、キヤビティ金型 11の成形面 14背後にも加熱手段 20を設けている。ところで、このような成形用金型 10で成形品 1を成形した場合、表面硬化層 2が形成された後では、内部側に蒸気又は他の加熱媒体を通すことができない。このため、内部の原料粒子 3は前述したように発泡融着せずに圧縮された状態になっている。こうしたことから、成形後、内部の原料粒子を吹出すと、中空成形品を成形することができる。そして、この場合、內部の原料拉子を吹出した後で、異種の原料粒子を充墳することも可能である。このとき、異種の原料粒子としては、表面硬化層 2に艤着しないものを利用することもできる。

ところで、こうした成形の際に、成形空間 13内に通気口を有する蒸気又は他の加熱媒体の供耠パイブを突出させ、このパイブに蒸気又は他の加熱媒体を吹込むことで、内部の原料粒子を発泡融着させることも可能である。

又、成形品 1 の口縁を除く外面側 ¾面に表面硬化) 1 2を形成する場合には、キヤビティ金型 11の成形面 14背後にだけ加熱手段 20を設けた図示しない成形用金型で成形する。

次に、第 10図には第 1図に示す発泡合成樹脂成形品 1 を成形する型内発泡成形用金型 10の具体例を示している。この成形用金型 10は、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12を垂直方向に配設するとともに、キヤビティ金型 11に対してコア金型 12を図中左側の側方に退避させて、一対のキヤビティ金 S 11とコア金型 12の型開きができるようになつている。ズ、 13は一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12 を型閉めしたときに、両者の間に形成される成形品 1 の成形空間を示している。尚、図中 14はキヤビティ金型 11の成形空間 13に対面した成形面、 15はコア金型 12の同じく成形空間 13に対面した成形面である。更に、 16、 17はキヤビティ金型 11、コア金型 12の成形面 14、 15背後に閉鎖状に形成された加熱室を示している。そして、図中 18 は型閉めした一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間に形成される成形空間 13内に発泡性合成樹脂原料粒子を充填する原料充塡フィダ一である。尚、 19はコア金型 12の成形面 15背後に設けたこの部分を原料粒子の敲点以上に加熱する加熱手段を示している。この加熱竽段 19は、第 11図に詳細を示すようにコア金型 12の成形面 1 5背後に間隔をあけて背面壁 21を設けて閉鎮状の加熱間隙 22を形成し、この内部にヒーター 23を内装させて構成されたものである。又、図中 24はキヤビティ金型 1 1の成形面 14と加熱室 16を連通させる通気口である。ところで、コア金型 12には、成形面 15に溶融樹脂層が形成された後では、蒸気又は他の加熱媒体は通らないから、このような通気口は設けられていない。更に、 25はキヤビティ金型 1 1の加熟室 16内に一端をのぞませた蒸気管、 26、 27はキヤビティ金型 1 1、コア金型 12 の両加熱室 16、 17内に一端側を挿入させた冷却水管、 28、 29は同じく両加熱室 16、 17内に一端側を揷入させた送気管、 30、 31はドレン管、 32はキヤビティ金型 1 1側に設けた離型ピンである。又、 33、 34 は冷却水管 26、 27に成形面 14、 15背後に向けて設けた喷射ノズル、 35、 36は送気管 28、 29に同じく成形面 14、 15背後に向けて設けた送気口を示している。尚、図中 37、 38はドレン管 30、 31途中に設けたバルブである。更に、 39、 40はバックプレート、 41、 42は側ブレート、 43はインナープレート、又 44、 45はそれぞれキヤビティ金型 11 、コア金型 12の成形面 14、 15を形成するキヤビティ側表面部材、コァ側表面部材を示している。そして、これらバックプレート 39、 40 、側プレート 41、 42、インナープレート 43とキヤビティ側表面部材 44、コア側表面部材 45から、キヤビティ金型 1しコア金型 12の成形面 14、 15背後に閉鎖状になった加熱室 16、 17が形成されている。又、前述したコア金型 12の成形面 15背後の加熱手段 1 9は第 1 1図に示すようにコア側表面部材 45に設けられている。更に、キヤビティ金型 1 1内周面とコア金型 12外周面間、図示した実施例では、キヤビティ側表面部材 44内周面とコア側表面部材 45外周面間には、第 12図中に 46として示す原料粒子が通過できない間隙幅を有する通気間隙が、一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間に原料粒子を充塡するときの一般的なクラッキング間睇より大きな間隙を残して型閉めした状態と一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12を完全に型閉めした状態間に形成されるように接合構造 47が設けられている。そして、この成形用金型 10では、成形空間 13内に原料粒子を充填するときに、一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間に一般的なクラッキング間隙より大きな間隙を残す K係上、この接合構造 47は、従来の成形用金型と比較して、長く設定されている。

この成形用金型 10では、キヤビティ金型 1 1、コア金型 12を冷却するとき、成形面 14、 15背後に先ず冷却水管 26、 27の噴射ノズル 33、 34から冷却水を霧状に噴射させ、次に送気管 28、 29の送気口 35、 36 から圧縮空気を吹付けて水分の飛敎、除去を行う。

前述した第 11図に示すコア側表面部材 45に代えて、第 13図に示すコア側表面部材 48を用いても同等の効果が期待できる。このコア側表面部材 48は、成形面 15背後に間をあけて背面壁 21を設けることなく、成形面 15と反対側に一対の対向壁 49、 49を間隔をあけて設けて閉鏆状の加熱間隙 50を形成し、この加熱簡睬 50にヒーター 23を内装させたものである。そして、コア側表面部材 48の加熱間隙 50を貫通させて冷却水管 27、送気管 29が、その噴射ノズル 34、送気口 36を成形面 15背後に向けて設けられている。

次に、第 14図には第 1図に示す発泡合成樹脂成形品 1 を成形する型内発泡成形用金型 10の他の具体例を示している。これは、コア金型 12の成形面 15全面を発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱する加熟手段 1 9をコア金型 12の加熱室 17の成形面 15背後に設けた取付凹部 51に多数の内部に加熱オイル等の加熱媒体を流動させた加熱力ートリッジ 52の一端を取付けて構成したものである。尚、図中 53は加熱カートリツジ 52の加熱オイル等の加熱媒体の供絵側に連結したこれの供耠配管、 54は排出側に連結したこれの排出配管である。そして、加熱カートリッジ 52は供耠配管 53と排出配管 54に並列に配設されている。又、 55は成形用金型 10外部に設けた加熱オイル等の加熱媒体を加熱する加熱槽を示している。この加熱槽 55には、適宜な加熱源が内装されたり、外装されている。そして、供耠 K詧 53と排出配管 54の加熱カートリヅジ 52と反対側の端部は加熱槽 55にのぞませている。尚、 56、 57はそれぞれ供給配管 53と排出配管 54の途中に設けたバルブである。

ところで、こうした成形用金型 10では、第 10図に示す成形用金型 10でも同様であるが、型内発泡成形遇程でコア金型 12の成形面 1 5全面に原料粒子が溶緻して溶融樹脂層が形成された後、これが硬化して表面硬化層 2が形成される関係上、この溶 »樹脂層が形成された後では、コア金型 12側から成形空間 13内に充填された原料粒子を加熱させることができない問題がある。このため、この成形用金型 10 では、第 15図、第 16図に示すようにキヤビティ金型 1 1側から成形空間 13内に充填された原料粒子を充分に加熱することを目的として、キヤビティ金型 1 1の加熱室 16内の成形面 14背後を二区画させる区画壁 58を設けて、この加熱室 16を第 1区画加熱室 16 Aと第 2区画加熱室 16 Bに区画するとともに、これら第 1、第 2区画加熱室 1 6 A、 1 6 Bに連通させてそれぞれ蒸気管 25 A、 25 Bとドレン管 30 A、 30 Bを独自に設けている。尚、図中 59A、 59 B、 37A、 37 Bは第 1、第 2 区面加熱室 16 A、 16 Bに連通させて設けた蒸気管 25A、 25 Bとドレン管 30 A、 30 Bのそれぞれ途中に設けたバルブである。又、 24はキャビティ金型 1 1の成形面 14と加熱室 16を連通させる通気口を示している ₀

次に、加熱カートリッジ 52は、第 17図に示すように両端が側板 60 、 60で閉止された円筒状の筒状本体 61のほぼ軸心上に沿って流入配管 62を図中左側の一端の側板 60外部から内部に図中右側の他端の側板 60との間に間隔を残して貫通挿入させ、筒状本体 61の流入配管 62 を貫通させた一端の側板 60に沿った筒伏本体 61に流出配管 63を外部から內部にのぞませて投けるとともに、図示したように筒状本体 61 内面と流入配管 62外面間にスパイラル状の隔壁 64を形成して流入配管 62の揷入蜴と流出配管 63の開口端を连通させる流動通路 65を設け、流入配管 62から流動通路 65を通じて流出配管 63に加熱オイル等の加熱媒体を流動させたものである。こうした加熱カートリッジ 52は、その態様上、少なくとも筒状本体 61は熱伝導が良好な銪、アルミニゥムから形成されている。

ここで、加熱オイルとしては、シリコンオイル、アルキルジフエニル等が利用できる。

そして、この成形用金型 10では、キヤビティ金型 11の成形面 14背後の加熱室 16に蒸気を供給して、これを通常の発泡成形温度に加熱し、成形空圚 13内の原料粒子を発泡融着させるとき、先ず第 1 区画加熱室 16Aの蒸気管 25八のバルブ59八と第 2区画加熱室 16 Bのドレン管 30Bのバルブ 37Aを開放させるとともに、第 2区画加熱室 16 B の蒸気管 25Bのバルブ 59Bと第 1区面加熱室 16Aのドレン管 30 Aのバルブ 37Aを閉止さ _せて、第 1区面加熱室 16Aの蒸気管 25Aから蒸気を供給して、第 1区画加熱室 16Aから成形空間 13を通じて第 2区画加熱室 16Bに蒸気を通す操作を行う。次に、開放側のバルブ 59A 、 37Bを閉止させるとともに、閉止側のバルブ 59B、 37Aを開放させて、今度は逆に第 2区画加熱室 16Bから成形空間 13を通じて第 1 区画加熱室 16Aに蒸気を通す操作を行う。最後に、第 1、第 2区画加熱室 16A、 16Bの蒸気管 25A、 25Bのバルブ 59A、 59Bを共に開放させるとともに、ドレン管 30A、 30Bのバルブ 37A、 37Bを共に閉止させて、両蒸気管 28A、 28Bのいずれか一方から第 1 、第 2区画加熱室 16A、 16 Bの他方に蒸気を供給する操作を一回だけ、又は複数回操返す。こうして、成形空間 13内の原料粒子をキヤビティ金型 11側からの片面加熱で充分に発泡 ¾着させるのである。

又、第 18図には第 1図に示す発泡合成樹脂成形品 1 を成形する型内発泡成形用金型 10の更に他の具体例を示している。これは、加熱手段 19をコア金型 12の成形面 15背後の加熱室 17に輻射加熱源 66を設けて構成したものである。この輻射加熱源 66は、図示したように加熱状態を維持したまま、退避手段 67に沿って成形面 15背後から退避可能な憨様に設けられたり、又はその背後に固定的に設けられている。そして、この頼射加熱糠 66はオイルヒーター、ガスバーナー等を成形面 15背後に向けて設けたものである。

更に、第 1図に示す発泡合成樹脂成形品 1 は第 19図、第 20図、第 21図に概略を示す他の型内発泡成形用金型 10を利用しても成形することができる。先ず、第 19図には型開きさせた一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間にコア金型 12の成形面 15を加熱する加熱手段 68 を侵入可能に設けたものを示している。又、この加熱手段 68は一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12の型閉め前に、両者の間から退避可能な態様になつている。そして、この加熱手段 68は第 18図に示すのと同様に糯射加熱源が利用される。次に、第 20図、第 21図にはコァ金型 12の成形面 15を加熱する加熱手段 69に、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12の外部に設けた加熱オイル等の加熱媒体 70を入れた加熱槽 71を利用するものを示している。ここに示すのは、いずれも一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12を型開きさせた後、コア金型 12を、又はコア金型 12と加熱槽 71を共に移動させ、コア金型 12の成形面 15を加熱槽 71内の加熱オイル等の加熱媒体 70に浸潦させて加熱するものである。

次に、第 1図に示す発泡合成樹脂成形品 1 の表面硬化層 2を粒子、粉体、薄片等の形想の非発泡合成樹脂成形原料から形成する成形方法の詳細を第 6図、第 7図に概略を示す型内発泡成形用金型 10を基に説明する。ここでは、空気送袷可能な大きさ、形状の粒子、粉体、薄片等の形態の非発泡合成樹脂成形原料を用いる。又、粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を入れたホッパーとこれと同種の榭脂素材から形成された発泡性合成樹脂原料粒子を入れたホッパーに原料充填フィダー 18の成形面 14と反対側に一蠔を連通連結した配管途中から分岐させた分岐配管をそれぞれ連通連結するとともに、配管又は一対の分岐配管適所にバルブを設ける。先ず、コア金型 12の成形面 15全面を粒子、粉休、薄片等の形態の成形原料の融点以上に加熱する第 1工程の操作を行う。次に、一般的なクラッキング間隙又はそれより大きな (を残して第 7図に示すように型閉めした一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間の成形空間 13内に、粒子、粉体、薄片等の形想の成形原料を入れた側のホツバ一だけを開放させて、原料充填フイダー 18を通じてこれら成形原料を充¾する第 2ェ程の操作を行う。この後、一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12を完全に型閉めする第 3工程の操作を行う。ここで、第 2工程と並行して、コア金型 12の加熱した成形面 15全面に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を接触させて溶 ¾させ、この成形面 15全面に溶融榭脂層を形成する第 4工程の操作が行われる。そして、第 3工程の終了後直ちに、又は場合によっては所要時間経過した後、成形空間 13 内から原料充填フイダー 18を通じて非融着状態の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を排出させる第 5工程の操作を行う。この場合、キヤビチイ金型 1 1の加熱室 16を加圧状態にして操作を行うこともできる。次に、コア金型 12を冷却する。これと同時に、第 4工程の操作が終了する。この段接で、コア金型 12の成形面 1 5全面に沿って、表面硬化層 2が形成される第 6工程の操作が行われる。この後、一般的なクラッキング間隙又はそれより大きな間隙を残して型閉めした一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間の残る成形空間 13内に、今度は原料粒子を入れた側のホッパーだけを開放させて、原料充墳フィダー 18を通じて原料粒子を充填する第 7工程の操作を行う。そして、キヤビティ金型 11を通常の発泡成形温度に加熱して、通常の発泡成形の第 8工程の操作を行わせる。この他、成形空間 13内から非融着状態の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を排出させる第 5工程の操作を、コア金型 12の成形面 15全面に沿って、表面硬化層 2が形成される第 6工程の操作の後で行わせることも可能である。ここに示す成形方法では、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12 間の成形空間 13内に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を充填し、溶敲榭脂雇が形成された後、非 »着伏態のこれら成形原料を排出させる工程が付加されるが、基本的に原料粒子を充填する場合と同様に種々な操作手躓で行うことが可能である。又、型閉めした一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間の成形空間 13内に空気送耠可能な大きさ、形状の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を供辁し、ここでこれらを所要時間空気循環させることで、溶敏榭脂層を形成することもできる。更に、コア金 S 12の成形面 15全面に溶融樹脂層を形成するときに、粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料をここに向けて噴射ノズルから噴射させたり、振りかけることも可能である。又、粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料と原料粒子は融着可能な異種の樹脂素材から形成されたものを利用することもできる。そして、この場合も又、第 9図に示す型内発泡成形用金型 10を利用したときには、成形品 1表面の全面に表面硬化層 2が形成される最後に、第 1図に示す発泡合成樹脂成形品 1の表面硬化層 2をシ一ト状の合成樹脂成形原料から形成する成形方法を同じく第 6図、第 7図に概略を示す型内発泡成形用金型 10を基に説明する。この場合、第 22図に示すように型開きさせた一対のキヤビティ金型 1 1とコァ金型 12間の上方に対応させて、コア金型 12の少なくとも成形面 1 5 全面に添着可能な ffiを有するシート状の非発泡合成樹脂成形原料 72 を卷回して、型開きした一対のキヤビティ金 S 1 1とコア金型 12間にシート状の成形原料 72を供铪する成形原料供耠部 73を設ける。尚、図中 74はシート状の成形原料 72を型開きさせた一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間に供給する前に、その内部を通過させることで、これを融点以下で、しかも軟化点以上に予熱させる予熱手段である。この予熱手段 74は、ヒーター又は他の適宜な加熱源が利用される。ここでは、先ず型開きさせた一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間に向けて成形原料供耠部 73からシート状の成形原料 72を橾出す。そして、この途中において、予めヒーターに通 «させる等して、シート状の成形原料 72を »点以下で、しかも軟化点以上、例えばシート状の成形原料の樹脂素材がボリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂の場合、 7 0〜 1 8 0で、好ましくは 9 0〜 1 6 0で、更に好ましくは 1 1 0〜 1 4 0でに予熱する。このようにして、型開きさせた一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間にシート状の成形原料 72を供給した後、このシート状の成形原料 72を間にはさんだまま、一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12を一般的なクラツキング間隙又はそれより大きな間隙を残して型閉めする。そして、このような型閉めした一対のキヤビティ金型 1 1とコア金型 12間の残る成形空間 13内にキヤビティ金型 1 1側に設けた原料充填フィダー 18を通じてシート状の成形原料 72と同種の樹脂素材から形成された発泡性合成樹脂原料粒子を充填することで、コア金型 12の成形面 15全面にシート状の成形原料 72を添着させる。

又、成形原料供耠部 73から操出されて型開きさせた一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間に供耠されたシート伏の成形原料 72のコァ金型 12の成形面 15全面に添着した外周部分は、このコア金型 12の成形面 15外周部分に対応したキヤビティ金型 11とコア金型 12の一方又は双方に設けた切断縁又は切断刃によって、一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12を完全に型閉めしたときに切断分離される。そして、ここに示す成形方法も又、基本的に一対のキヤビティ金型 11とコア金型 12間の成形空間 13内に原料粒子又は粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を充填する場合と同様な種々の操作手蹶で行われる。更に、シート状の成形原料 72と原料粒子は融着可能な異種の樹脂素材から形成されたものを利用することもできる。

そして、この場合も又、第 9図に示す型內発泡成形用金型 10を利用したときには、コア金型 12の成形面側はシート状の成形原料 72 、又キヤビティ金 S 11の成形面 14側は原料粒子からそれぞれ表面硬化層 2を形成でき、同じく成形品 1表面の全面に表面硬化層 2を形成することが可能となる。産業上の利用可能性

以上のような本発明に係る成形方法で成形された発泡合成樹脂成形品は、その表面の一都又は全面に発泡性合成樹脂原料粒子、粒子、粉体、薄片等の形態の非発泡合成樹脂成形原料又はシート状の合成樹脂成形原料を溶融させて溶融樹脂層を形成した後、この溶融樹脂層を硬化させて形成された連铳した表面硬化層が均一に形成されているから、表面強度が商くなつて、通常の発泡合成樹脂成形品の用途や使用状想によっては欠点を改善することができる。又、表面に他の物が擦れたり、当たっても、簡単に剝雜現象や陥没現象が発生することもないのである。更に、表面硬化層が形成されることで、表面は美魇な状態のものとなる。そして、このような成形品を成形する場合、従来の発泡成形機をそのまま使用し、型内発泡成形用金型の一部をわずかに変更するだけで対応できるので、工業的にきわめて有用である。

又、こうした成形方法では、型内発泡成形過程で原料粒子、粒子、粉体、薄片等の形糠の成形原料又はシート状の成形原料を溶融させて表面硬化雇を形成するから、通常の発泡成形操作をわずかに変更するだけで対応でき、成形作業が効率的に行えるだけでなく、表面硬化展にしわを生じるおそれもないのである。更に、溶融榭脂層を形成する過程において、成形面の原料粒子の ¾点以上に加熱した部分に原料粒子を少なくとも一時期、ここに一対の金型間に充填した原料粒子を強制的に押圧しながら接触させることで、表面硬化層が形成されない部分が残って、連接した表面硬化 Sが均一に形成されなかったり、表面硬化層と背後の発泡融着した原料粒子の間に空隙が形成される問題も回避できる。そして、表面硬化雇の厚みは、原料粒子の発泡倍率と一対の金型間に原料粒子を充填するときに残す藺隙幅から一般的なクラッキング間隙幅を除いた間隙幅の関係に応じて自由に決定することが可能となる。

又、成形用金 aの成形面の表面硬化ほを形成しょうとする部分に適宜な摸様を彤込んだり、拥状物等を設ける等の工夫をすることで、この表面硬化層に各種意匠を付与したり、 ¾消し伏態にすれば、商品価値をより高めることもできる。符号の説明

1 成形品

2 表面硬化雇

3 原料粒子

4 表皮 5 セル

6 セル膜

7 気泡

10 型内発泡成形用金型 11 キヤビティ金型

12 コア金型

13 成形空間

14 成形面

15 成形面

16 加熱室

17 加熱室

18 原料充¾フイダー

19 加熱手段

20 加熟手段

21 背面壁

22 加熱間隙

23 ヒーター

2 通気口

25 蒸気管

26 冷却水管

27 冷却水管

28 送気管

29 送気管

30 ドレン管

31 ドレン管

32 雜型ピン

33 噴射ノズル 3 噴射ノズル

35 送気口

36 送気口

39 バックプレート 40 ノヅクプレート

41 側プレート

42 倒ブレート

43 インナーブレート

44 キヤビティ側表面部材 45 コア側表面部材

46 通気閲隙

47 接合》造

48 コア側表面部材

49 対向壁

50 加熱間隙

51 取付凹部

52 加熱カートリッジ

53 供耠配管

54 排出配管

55 加熱槽

56 バルブ

57 バルブ

58 区画壁

59 A、 B バルブ

60 側板

61 筒状本体

62 流入配管 63 流出配管

64 隔壁

65 流動通路

66 轄射加熱源

67 退避手段

68 加熱手段

69 加熱手段

70 加熱媒体

71 加熱槽

72 シート状の合成樹脂成形原料 73 成形原料供耠部

74 予熱手段

Claims

請求の範囲

1 ) 型内発泡成形用金型の成形面における発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱した部分に対応した成形品表面に、この成形面の加熱した部分に原料粒子を接触させて溶融させ、その部分に溶融樹脂層を形成した後、この溶融樹脂層を硬化させて連铙した表面硬化層を型内発泡成形過程で形成した発泡合成樹脂成形品。

2 ) 型内発泡成形用金型の成形面における発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱した部分に対応した成形品表面に、この成形面の加熱した部分に原料粒子を少なくとも一時期、ここに成形用金型内に充塡した原料粒子を強制的に押圧しながら接触させて溶融させ、その部分に溶融樹脂層を形成した後、この溶融樹脂雇を硬化させて連梡した表面硬化雇を型内発泡成形《程で形成した発泡合成樹脂成形品。

3 > 表面硬化蘑と背後の発泡性合成樹脂原料粒子の境界部分で、表面硬化層の一部を原料粒子の一部が溶融して形成し、表面硬化層と背後の原料粒子が接着した求項 1又は 2記載の発泡合成樹脂成形 tm o

4 ) 表面硬化層の内部に、気泡が独立、分散した状態で存在した請求項 1〜 3記載の発泡合成樹脂成形品。

5 ) 多数の気泡が表面硬化届の厚み方向に傷平になつた請求項 4 記載の発泡合成樹脂成形品。

6 ) 発泡性合成樹脂原料粒子が発泡性ボリスチレン系樹脂原料粒子又は発泡性ボリオレフィン系榭脂原料粒子の中から選択された請求項 1 〜 5記載の発泡合成樹脂成形品。

7 ) 型内発泡成形用金型の成形面における粒子、粉体、薄片等の形態の非発泡合成樹脂成形原料の融点以上に加熱した部分に対応した成形品表面に、この成形面の加熱した部分に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を付着又は接触させて溶融させ、その都分に溶融樹脂層を形成した後、この溶融榭脂展を硬化させて連鐃した表面硬化層を型内発泡成形過程で形成するとともに、残る成形用型内に発泡性合成樹脂原料粒子を充填して成形した発泡合成樹脂成形品 β 8 ) 型内発泡成形甩金型の成形面におけるシート状の合成樹脂成形原料の融点以上に加熱した部に対応した成形品表面に、この成形面の加熱した部分にシート状の成形原料を接触させて溶融させ、その部分に溶融樹脂層を形成した後、この溶融樹脂層を硬化させて連統した表面硬化層を型内発泡成形過程で形成するとともに、残る成形用金型内に発泡性合成榭脂原料粒子を充填して成形した発泡合成樹脂成形品。

9 ) 一対の金型から構成される型内発泡成形用金型の成形面の一都又は全面をその型閉めした内部に充填する発泡性合成榭脂原料粒子の融点以上に加熱する工程と、一般的なクラッキング間隙より大きな！ ¾隙を残して型閉めした一対の金型間に原料粒子を充填するェ程と、成形面の原料粒子の礅点以上に加熱した部分に原料粒子を接触させて溶融させ、この部分に溶融榭脂靥を形成する工程と、溶融樹脂層を硬化させて成形品表面に対応する部分に連銃した表面硬化層を形成する工程よりなる型内発泡成形遇程で成形品表面に原料粒子から表面硬化 Sを形成することを特徴とした発泡合成樹脂成形品の成形方法。

1 0 ) —対の金型から構成される型内発泡成形用金型の成形面の一部又は全面をその型閉めした内部に充塡する発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱する工程と、一般的なクラツキング間隙より大きな間隙を残して型閉めした一対の金型間に.原料粒子を充填する工程と、成形面の原料粒子の融点以上に加熱した部分に原料粒子を少なくとも一時期、ここに一対の金型間に充填した原料粒子を強制的に押圧しながら接触させて溶緻させ、この部分に溶融榭脂展を形成する工程と、溶敲榭脂 JSを硬化させて成形品表面に対応する都分に連続した表面硬化曆を形成する工程よりなる型內発泡成形過程で成形品表面に原料粒子から表面硬化層を形成することを特徵とした発泡合成樹脂成形品の成形方法。

1 1 ) 成形面の一部又は全面を発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱する工程を他の工程に先立って開始させ、この成形面の加熱した部分に溶融樹脂層を形成する工程を一対の金型藺に原料粒子を充填する工程と同時に開始させる請求項 9又は 10記載の発泡合成樹脂成形品の成形方法。

1 2 ) 一対の金型間に発泡性合成樹脂原料粒子を充«する工程の後に、一対の金型を完全に型閉めする工程を行うとともに、成形面の加熱した部分に溶融樹脂層を形成する工程を、一対の金型間に原料粒子を充填する工程から、次の一対の金 Sを完全に型閉めするェ程の終了後も引铙いて、所要時間継筏させて行わせる铳求項 1 1 記載の発泡合成樹脂成形品の成形方法。

1 3 ) 溶融樹脂雇を硬化させて成形品表面に対応する部分に連銃した表面硬化層を形成する工程の後に、通常の発泡成形の工程を行わせる請求項 9〜 1 2 ¾載の発泡合成樹脂成形品の成形方法。

1 4 ) 発泡性合成樹脂原料拉子に発泡倍率が 3〜 1 5 0倍の範囲内のものを用いる請求項 9〜 1 3紀載の発泡合成樹脂成形品の成形方法。

1 5 ) 成形品表面に対応する部分に形成される表面硬化層の厚みが 0 . 1〜 5 . 0 m mである請求項 9〜 1 4記載の発泡合成樹脂成形品の成形方法。

1 6 ) 発泡性合成樹脂原料粒子を発泡性ボリスチレン系樹脂原料粒子又は発泡性ボリオレフィン系樹脂原料粒子の中から選択して用いる請求項 9〜 1 5記載の発泡合成樹脂成形品の成形方法。

1 7 ) —対の金型から構成される型内発泡成形用金型の成形面の一部又は全面をここに付着又は接蝕させる粒子、粉体、薄片等の形態の非発泡合成樹脂成形原料の敲点以上に加熱する工程と、成形面の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料の融点以上に加熟した部分にこれら成形原料を付着又は接蝕させて溶融させ、この部分に溶融樹脂層を形成する工程と、溶融樹脂層を硬化させて成形品表面に対応する部分に連挠レた表面硬化 Sを形成する工程と、型閉めした残る一対の金型間に発泡性合成樹脂原料粒子を充塡する工程よりなる型内発泡成形過程で成形品表面に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料から表面硬化層を形成することを特徵とした発泡合成樹脂成形 α

ααの成形方法,

1 8 ) ー对の金型から構成される型内発泡成形用金型の成形面の —部又は全面をその型閉めした内部に充填する空気送耠可能な大きさ、形状の粒子、粉体、薄片等の形態の非発泡合成榭脂成形原料の融点以上に加熱する工程と、型閉めした一対の金型間に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を充埂する工程と、成形面の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料の融点以上に加熱した部分にこれら成形原料を接触させて溶 ¾させ、この部分に溶緻榭脂層を形成する工程と、一対の金型間から非 ¾着状態の拉子、粉体、薄片等の形態の成形原料を排出させる工程と、溶融榭脂曆を硬化させて成形品表面に対応する部分に連挠した表面硬化層を形成する工程と、型閉めした残る一対の金型間に発泡性合成樹脂原料粒子を充填する工程よりなる型内発泡成形過程で成形品表面に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料から表面硬化層を形成することを特徵とした発泡合成樹脂成形品の成形方法。

1 9 ) 一対の金型から構成される型内発泡成形用金型の成形面の ί

一部又は全面をその型閉めした内部に供耠する空気送耠可能な大きさ、形状の粒子、粉体、薄片等の形餓の非泡合成樹脂成形原料の融点以上に加熱する工程と、型閉めした一対の金型間に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を供铪する工程と、一対の金型間で粒子、粉体、薄片等の形想の成形原料を.空気循現させることで、成形面のこれら成形原料の ¾点以上に加熱した部分にこれら成形原料を付着させて溶融させ、この部分に溶¾樹脂 Sを形成する工程と、一対の金型間から非融着状態の粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料を排出させる工程と、溶礅樹脂を硬化させて成形面表面に対応する部分に連铙した表面硬化瞎を形成する工程と、型閉めした残る一対の金型間に発泡性合成樹脂原料粒子を充填する工程よりなる型内発泡成形過程で成形面表面に粒子、粉体、薄片等の形態の成形原料から表面硬化層を形成することを特徴とした発泡合成樹脂成形品の成形方法。

2 0 ) —対の金型から構成される型内発泡成形用金型の一方の金型の成形面をその型開きした一対の金 ss iaに供給するシート状の合成樹脂成形原料の融点以上に加熱する工程と、型開きした一対の金型間に少なくとも一方の金型の成形面に添着可能な大きさにしたシート状の成形原料を供耠する工程と、型閉めした残る一対の金型間にシート伏の成形原料に ¾着可能な発泡性合成樹脂原料粒子を他方の金型側から供給して充填する工程と、一方の金型のシート状の成形原料の融点以上に加熱した成形面にこれを添着させて溶融させ、この成形面に溶融樹脂層を形成する工程と、溶融樹脂層を硬化させて成形面表面に対応する部分に連铳した表面硬化層を形成する工程よりなる型内発泡成形過程で成形品表面にシート状の成形原料から表面硬化層を形成することを特徵とした発泡合成樹脂成形品の成形

¾法。 2 1 ) シート状の合成樹脂成形原料を一対の金型間に供耠する前に、予熱させる請求項 20記載の発泡合成樹脂成形品の成形方法。

2 2 ) —対の金型から構成される型内発泡成形用金型で、成形面の一部又は全面背後に、この部分をその型閉めした内部に充塡する発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱する加熱手段を設けた型内発泡成形用金型。

2 3 ) 加熱手段が、成形面の発泡性合成樹脂原料粒子の融点以上に加熱する部分背後に閉鎖伏に設けた加熱間隙内にヒーターを内装させて構成された請求項 2 2記載の型内発泡成形用金型。