(57)【要約】【課題】本発明の課題はオレフィン系発泡樹脂粒子を用いたブロック状発泡成形体製造用金型であって、内部の融着率を良好に維持しつつ、収縮、変形の発生がなく、寸法安定性に優れたブロック状発泡成形体を製造できる金型を提供すること。【解決手段】型窩を構成する金型６面のうちブロック状発泡成形体の上下面及び左右側面に対応する４面における蒸気孔の開口率が０．５％以上５％以下であり、ブロック状発泡成形体の表裏面に対応する２面のうち少なくとも１面における蒸気孔の開口率が端部において０．５％以上５％以下、端部よりも内側部において７％以上３０％以下であり、且つ端部より内側の金型が複数の棒状部材を一定の間隔を以って並行に配した部材から構成されたことを特徴とするブロック状発泡成形体製造用金型。【選択図】  図１
2010158842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を型窩内に充填し、該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を蒸気により発泡、融着させてブロック状発泡成形体を製造する金型において、型窩を構成する金型６面のうちブロック状発泡成形体の上面、下面、及び左右側面に対応する４つの金型面における蒸気孔の開口率が０．５％以上５％以下であり、ブロック状発泡成形体の表面および裏面に対応する２つの金型面のうち少なくとも１つの金型面において、端部の蒸気孔の開口率が０．５％以上５％以下、内側部の蒸気孔の開口率が７％以上３０％以下であり、且つ内側部の金型面が複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材から構成されることを特徴とするブロック状発泡成形体製造用金型。
【請求項２】
前記金型におけるブロック状発泡成形体の表面および裏面に対応する２つの金型面のうち少なくとも１つの金型面における端部が、金型端面より１００ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１に記載のブロック状発泡成形体製造用金型。
【請求項３】
前記複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材において、複数の棒状部材の幅を２ｍｍ以上４ｍｍ以下とし、これら棒状部材を配する間隙を０．２５ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のブロック状発泡成形体製造用金型。
【請求項４】
前記複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材がステンレスにて作製されたことを特徴とする請求項１〜３何れか一項に記載のブロック状発泡成形体製造用金型。
【請求項５】
請求項１〜４何れか一項に記載の金型を使用し、型窩内にポリオレフィン系樹脂発泡粒子を充填し、型内発泡成形することを特徴とするブロック状発泡成形体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４何れか一項に記載の金型を使用して得られるブロック状発泡成形体であって、ブロック状発泡成形体の上面、下面、及び左右側面の蒸気孔跡である凸部が０．５％以上５％以下であり、ブロック状発泡成形体の表面および裏面に対応する２面のうち少なくとも１面における内側部の蒸気孔跡である凸部が７％以上３０％以下であることを特徴とするブロック状発泡成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリオレフィン系樹脂発泡粒子を型窩内に充填し、これを蒸気により発泡、融着させてブロック状発泡成形体を製造する金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を金型内に充填、これを蒸気により発泡、融着させてブロック状発泡成形体を製造する金型には、型窩（成形空間）内に蒸気を供給するための蒸気孔が多数設けられており、これらの蒸気孔を通じて型窩内に蒸気を供給し、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を加熱、発泡、融着させることが通常行われている。このような蒸気孔にはスリットあるいはコアベントと称され、φ３ｍｍ〜φ１０ｍｍ程度の円柱状の部材からなり、この中にスリット状の０．３〜０．５ｍｍの細溝が形成されたものや、φ０．３ｍｍ〜φ０．５ｍｍの細孔が複数個設けられたものが用いられるのが一般的であり、型窩内に蒸気を導入しつつも、蒸気室への発泡粒子が漏れ出すのを防止している。
【０００３】
しかしながら、ブロック状発泡成形体は、発泡成形体の厚みが比較的厚いことが多いため、コアベントのみからの蒸気供給では開口率が限られているために、型窩内、特に発泡成形体の厚みの中心部付近のオレフィン系樹脂発泡粒子が発泡、融着せずに不良品を発生させる問題が度々あった。
【０００４】
融着不良の改善技術として、粒径０．４ｍｍ〜０．９ｍｍ程度の発泡粒子を使用する際の蒸気孔の形状に関する技術がある。これは蒸気孔をスリット状に設け、スリット溝の最大開口幅を０．８ｍｍ以下とし、少なくとも可動型の面とその対向面の開口率を４〜２５％にすることで高い融着率が得られるという消失模型用発泡樹脂ブロック製造金型に関するものである（特許文献１）。
【０００５】
また開口率を高め、予備発泡粒子の充填性を改善する方法として、型窩およびこの型窩を取り囲むように形成されたスチームチャンバを有している発泡成形用金型において、型窩とスチームチャンバ内とを仕切り壁部の少なくとも一部が複数の棒状仕切り部材を互いに並行に配してなる仕切り板にて形成する技術が開示されている（特許文献２）。しかしながらこのように複数の棒状仕切り部材を互いに並行に配してなる仕切り板にて金型を形成することで蒸気を供給するための開口面積は確保できるが、単にこのような構造のみではポリオレフィン系樹脂発泡粒子を使用して成形した場合、発泡成形体の端部で収縮、変形が発生し、寸法不良を引き起こすという問題があることが判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２６４１６３号公報
【特許文献２】実開平２−１０８０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的及び解決すべき課題は、オレフィン系樹脂発泡粒子を用いたブロック状発泡成形体製造用金型において、発泡成形体内部の融着率を良好に維持しつつ、収縮、変形の発生がなく、寸法安定性に優れたブロック状発泡成形体を製造できる金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、型窩を構成する金型６面のうち表裏面の少なくとも１面における蒸気孔の開口率を端部よりも内側を大きくし、十分な蒸気孔開口率とする事で、発泡成形体中心部の高い融着率を確保しつつ、寸法安定性に優れたブロック状発泡成形体が得られることを見出した。
【０００９】
即ち、本発明は次のブロック状発泡成形体製造用金型及びこの金型を使用するブロック状発泡成形体の製造方法、ブロック状発泡成形体に関する。
（１）ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を型窩内に充填し、該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を蒸気により発泡、融着させてブロック状発泡成形体を製造する金型において、型窩を構成する金型６面のうちブロック状発泡成形体の上面、下面、及び左右側面に対応する４つの金型面における蒸気孔の開口率が０．５％以上５％以下であり、ブロック状発泡成形体の表面および裏面に対応する２つの金型面のうち少なくとも１つの金型面において、端部の蒸気孔の開口率が０．５％以上５％以下、内側部の蒸気孔の開口率が７％以上３０％以下であり、且つ内側部の金型面が複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材から構成されることを特徴とするブロック状発泡成形体製造用金型。
（２）前記金型におけるブロック状発泡成形体の表面および裏面に対応する２つの金型面のうち少なくとも１つの金型面における端部が、金型端面より１００ｍｍ以内であることを特徴とする（１）に記載のブロック状発泡成形体製造用金型。
（３）前記複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材において、複数の棒状部材の幅を２ｍｍ以上４ｍｍ以下とし、これら棒状部材を配する間隙を０．２５ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下とすることを特徴とする（１）あるいは（２）に記載のブロック状発泡成形体製造用金型。
（４）前記複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材がステンレスにて作製されたことを特徴とする（１）〜（３）何れか一項に記載のブロック状発泡成形体製造用金型。
（５）（１）〜（４）何れか一項に記載の金型を使用し、型窩内にポリオレフィン系樹脂発泡粒子を充填し、型内発泡成形することを特徴とするブロック状発泡成形体の製造方法。
（６）（１）〜（４）何れか一項に記載の金型を使用して得られるブロック状発泡成形体であって、ブロック状発泡成形体の上面、下面、及び左右側面の蒸気孔跡である凸部が０．５％以上５％以下であり、ブロック状発泡成形体の表面および裏面に対応する２面のうち少なくとも１面における内側部の蒸気孔跡である凸部が７％以上３０％以下であることを特徴とするブロック状発泡成形体。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の金型は、型窩の端部における開口率が小さく、端部以外の部分では開口率が大きい。従って、変形、収縮が発生しやすい型窩端部は過剰な蒸気が流通せず、融着不良が発生しやすい内側部では十分な蒸気が流通する。このため本発明の金型を使用すると変形、収縮がなく発泡粒子が十分融着したブロック状発泡成形体を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の金型を使用すると、エアーの流れによる発泡粒子の金型内への充填に際しても、蒸気の流通と同様にエアーの流れも均質化されるので、発泡粒子が均一に充填される。このため密度の分布が少ない発泡成形体を得ることができる。
【００１２】
さらに、本発明の金型は、ブロック状発泡成形体の表面および裏面に対応する２面のうち少なくとも１面における内側部の蒸気孔の開口率が大きいため、エアーや蒸気の流通量が大きく発泡粒子の充填時間や蒸気による加熱時間を短縮することができ、成形サイクルを短縮することができる。
【００１３】
従来はポリオレフィン系樹脂発泡粒子の表面に付着した樹脂粉がコアベントのスリットを閉塞させるために度々金型のメンテナンスや掃除が必要であった。しかし、開口率が格段に増加した本発明の金型では少々蒸気孔が閉塞した場合であっても十分な開口率を維持することができるため、メンテナンスまでの期間の延長あるいは回数を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の金型の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の金型により製造される発泡成形体の斜視図である。
【図３】図１の中型４ｂの正面図である。
【図４】複数の棒状部材を並行に配した部材一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明のブロック状発泡成形体製造用金型の一例である。図１の金型は、固定型１ａと可動型１ｂからなる。
【００１６】
固定型１ａは、フレーム２ａ、フレーム２ａに取り付けられたセンタープレート３ａ及びセンタープレート３ａに取り付けられた中型４ａから構成されている。中型４ａは上部部材５ａ、下部部材５ａ’、垂直部材６ａ、及び図示していない左右側部部材から構成されている。垂直部材６ａには予備発泡粒子を金型に供給するフィーダー１５が取り付けられている。中型４ａとフレーム２ａによりスチームチャンバ９ａが形成されている。スチームチャンバ９ａには蒸気弁１０ａとドレン弁１１ａが接続されている。
【００１７】
可動型１ｂは、フレーム２ｂ、フレーム２ｂに取り付けられたセンタープレート３ｂ及びセンタープレート３ｂに取り付けられた中型４ｂから構成されている。中型４ｂは上部部材５ｂ、下部部材５ｂ’、垂直部材６ｂ、及び図示していない左右側部部材から構成されている。垂直部材６ｂは端部７ｂ及び内側部８ｂから構成されている。可動型１ｂにおいても中型４ｂとフレーム２ｂによりスチームチャンバ９ｂが形成されている。スチームチャンバ９ｂには蒸気弁１０ｂとドレン弁１１ｂが接続されている。
【００１８】
中型４ａと中型４ｂによって型窩１２が形成される。型窩１２には発泡粒子が充填され充填された発泡粒子は蒸気等によって加熱され、さらに膨張し発泡粒子同士が融着して発泡成形体が製造される。型窩１２の形状が成形すべきブロック状発泡成形体の形状となる。
【００１９】
図２は図１の金型により製造される発泡成形体の斜視図である。中型４ａの垂直部材６ａの型窩１２側への露出面は発泡成形体の表面に対応し、中型４ｂの垂直部材６ｂの型窩側への露出面は発泡成形体の裏面に対応する。中型４ａの上部部材５ａの型窩１２側への露出面は発泡成形体の上面に対応する。中型４ａの下部部材５ａ’の型窩１２側への露出面は発泡成形体の下面に対応する。また、図示していない中型４ａの左右両側部材の型窩１２側への露出面は発泡成形体の左右側面に対応する。
【００２０】
本発明の金型において、型窩を構成する金型６面のうち、ブロック状発泡成形体の上下面及び左右側面に対応する４面における開口率は０．５％以上５％以下である。この部分における開口率が０．５％未満であると発泡成形体の側面における発泡粒子の融着が十分でなくなる。また、開口率が５％を越えると発泡成形体において変形や収縮が発生し寸法安定性が低下する。なお、開口率とは中型４ａや中型４ｂの型窩１２側への露出面における開口部の占める割合をいう。
【００２１】
開口部の形成方法に特に制限はなく、コアベントやキリ穴により形成してもよいし、中型４ａや中型４ｂを構成する部材に直接スリットを形成してもよい。また、複数の棒状部材を一定の間隔を以って並行に配した部材であってもよい。いずれの場合にも開口率を０．５％以上５％以下とする。
【００２２】
本発明の金型において、型窩を構成する金型６面のうち、ブロック状発泡成形体の表面、裏面に対応する２面のうち少なくとも１面において、端部の蒸気孔の開口率が０．５％以上５％以下であり、内側部の蒸気孔の開口率が７％以上３０％以下である。具体的には、図１の金型においては、中型４ｂの垂直部材６ｂの端部７ｂの開口率が内側部８ｂの開口率より小さくすることによりこの条件をみたしている。すなわち、端部７ｂの開口率は０．５％以上５％以下であり、内側部８ｂの開口率は７％以上３０％以下である。図３に中型４ｂの正面図を示す。図３において７ｂが端部である。１３は端部に形成されたスリットであり、１４は複数の棒状部材間の間隙である。
【００２３】
図１の金型においては、中型４ｂの垂直部材６ｂにおける端部７ｂの開口率が内側部８ｂの開口率より小さくなっているが、中型４ａの垂直部材６ａの端部に開口率が小さい部分はない例が図示されている。しかし、中型４ａの垂直部材６ａにおいても端部の開口率を０．５％以上５％以下にしてもよい。その場合、図１の中型４ｂのような態様としてもよいが、中型４ｂの垂直部材６ｂにおいて開口率が小さい端部を設けず、中型４ａの垂直部材６ａにおいて、開口率を０．５％以上５％以下にした端部を設けた態様としてもよい。
【００２４】
端部の開口率が０．５％未満であると発泡成形体の裏面における発泡粒子の融着が十分でなくなる。また、端部の開口率が５％を越えると発泡成形体の端部において変形や収縮が発生し寸法安定性が低下する。内側部の開口率が７％未満であると発泡成形体の厚み方向中央部分の融着が十分でなくなる。コアベントを使用する従来の金型構造においては、内側部の開口率が３０％を越えると金型の強度が低下する。
【００２５】
本発明の金型においては、ブロック状発泡成形体の表面および裏面に対応する２面のうち少なくとも１面における内側部の金型面が、複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材から構成されている。複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材を使用することにより、開口率が大きくても機械的強度を有する金型を製作することができる。図４に複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材の一例を示す。棒状部材の大きさは特に限定されないが、幅が２ｍｍ以上４ｍｍ以下であることが好ましい。一定の間隙とは、型窩に充填する発泡粒子が型窩外に漏れない間隔であればよい。用いる発泡粒子の大きさによってこの間隔が定められるが、通常この間隔は０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２５ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下がより好ましい。
【００２６】
棒状部材の断面形状について特に制限はないが、複数の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配したとき、一方の面の開口率が小さく、他方の面の開口率が大きくなるような形状が好ましい。このような断面形状の例として、三角形や台形が挙げられる。図４には断面が三角形の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材の例を示しており、上面の開口率が下面の開口率より小さくなっている。図１の金型においては、中型４ｂの垂直部材６ｂのうち内側部８ｂが複数の断面三角形の棒状部材を並行に配した部材から構成されている。また、中型４ａの垂直部材６ａ全体が複数の断面三角形の棒状部材を並行に配した部材から構成されている。
【００２７】
断面が三角形や台形の棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材を使用すると蒸気や水等の流体が容易に流通するようになり加熱冷却効率が向上する傾向がある。このような部材としては、ウエッジワイヤーと呼ばれ市販されているものがある。
【００２８】
棒状部材の材質に特に制限はないがステンレス製のものが腐食しにくく入手が容易であるため好ましい。またステンレスを使用すると樹脂粉を容易に除去できる。なお、中型４ａや中型４ｂにおいて棒状部材を一定の間隙を介して並行に配した部材以外の部分はアルミニウムを使用することが好ましい。
【００２９】
金型の大きさに特に制限はない。型窩の大きさがほぼ発泡成形体の大きさになり、１２００ｍｍ×１０００ｍｍ×２００ｍｍ程度の大きさの発泡成形体も製造可能である。なお本発明のブロック状発泡成形体とは、厚みが、２０ｍｍ以上３００ｍｍ以下、好ましくは、４０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の発泡成形体を言う。
【００３０】
本発明における金型におけるブロック状発泡成形体の表面あるいは裏面における端部とは、該表面あるいは裏面における金型端面近傍をいい、端部の長さとしては型窩の長さや幅の１〜２０％、さらには５〜１０％が好ましい。端部の長さが大きすぎると、蒸気や冷却水が流通しにくくなり発泡成形体の端部における発泡粒子間の融着性が低下する傾向がある。また、端部の長さが小さすぎると発泡成形体の端部において、変形や収縮が発生し寸法安定性が低下する傾向にある。端部の長さは金型の大きさによるが、通常金型端面より１０ｍｍ以上１００ｍｍ以内が好ましい。ここで、金型端面とは、型窩を構成する金型６面のうち、ブロック状発泡成形体の上下面及び左右側面に対応する４面を言う。
【００３１】
本発明の金型はポリオレフィン系樹脂発泡粒子を使用する金型である。ポリオレフィン系樹脂発泡粒子はポリスチレン系樹脂発泡粒子に比較し、発泡粒子を融着させるのにより高圧の蒸気（高温の蒸気）を必要とする。このためポリオレフィン系樹脂発泡粒子を使用した成形では、開口率が大きい金型を使用すると金型端部付近において過剰の蒸気が流通すると考えられ、この部分の変形や収縮が発生しやすくなると推定される。本発明の金型のように端部の開口率を小さくすると端部の変形や収縮を防止しうるものと考えられる。
【００３２】
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、ポリオレフィン系樹脂から製造される。このようなポリオレフィン系樹脂の例としては、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂、スチレン改質ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。
【００３３】
ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンホモポリマー、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−α−オレフィンブロック共重合体などが挙げられる。ここでいうα−オレフィンとしては、炭素数２、４〜１５のα−オレフィンなどが挙げられ、これらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。これらのポリプロピレン系樹脂中でも、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−１ランダム共重合体、プロピレン−ブテン−１ランダム共重合体であって、プロピレン以外のコモノマー含量が１〜５重量％であるポリプロピレン系樹脂が良好な発泡性を示し、好適に使用し得る。また共重合体ポリマーでは、ホモポリマーに比較して、二酸化炭素等の発泡剤が含浸し易い特性も有しており、好適である。
【００３４】
ポリプロピレン系樹脂を用いる場合、融点は、１３０℃以上１６５℃以下であることが好ましく、更には１３５℃以上１５５℃以下であることが、発泡性、成形性に優れ、ブロック状発泡成形体としたときの機械的強度、耐熱性に優れた発泡粒子を得ることが出来る傾向があるため、好ましい。ここで、融点とは、示差走査熱量計によって試料１〜１０ｍｇを４０℃から２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温し、その後４０℃まで１０℃／分の速度で冷却し、再度２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温した時に得られるＤＳＣ曲線における吸熱ピークのピーク温度をいう。
【００３５】
更に、ポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）は、２ｇ／１０分以上１１ｇ／１０分以下が好ましく、より好ましくは３ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下であり、最も好ましくは４ｇ／１０分以上８ｇ／１０分以下である。メルトインデックスが２ｇ／１０分未満では、高発泡倍率の発泡粒子が得られにくくなるとともに、気泡も不均一になる傾向がある。また、メルトインデックスが１１ｇ／１０分を超えた場合、発泡しやすく高発泡倍率の発泡粒子は得やすくなるが、発泡セルが破泡し易く、発泡粒子の連泡率が高くなる傾向にあるとともに、気泡も不均一になる傾向がある。なお、ポリプロピレン系樹脂のメルトインデックスは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定した値である。
【００３６】
ポリエチレン系樹脂としては、エチレンホモポリマー、エチレン−α−オレフィンランダム共重合体、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどが挙げられる。ここで言う、α−オレフィンとしては、炭素数３〜１５のα−オレフィンなどが挙げられ、これらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。これらのポリエチレン系樹脂の中でも、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体であってエチレン以外のコモノマー含量が１〜１０重量％である場合、あるいは直鎖状低密度ポリエチレンである場合に良好な発泡性を示し、好適に使用し得る。
【００３７】
ポリエチレン系樹脂を用いる場合、融点は、１１０℃以上１４０℃以下であることが好ましく、更には１２０℃以上１３０℃以下であることが、発泡性、成形性に優れ、ブロック状発泡成形体としたときの機械的強度、耐熱性に優れた発泡粒子を得ることが出来る傾向があるため、好ましい。更に、ポリエチレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）は、０．５ｇ／１０分以上３０ｇ／１０分以下であることが好ましく、より好ましくは１ｇ／１０分以上５ｇ／１０分以下であり、最も好ましくは１．５ｇ／１０分以上２．５ｇ／１０分以下である。メルトインデックスが０．５ｇ／１０分未満では、高発泡倍率の発泡粒子が得られにくくなるとともに、気泡も不均一になる傾向がある。また、メルトインデックスが３０ｇ／１０分を超えた場合、発泡しやすいものの、発泡セルが破泡し易く、発泡粒子の連泡率が高くなる傾向にあるとともに、気泡も不均一になる傾向がある。なお、ポリエチレン系樹脂のメルトインデックスは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠し、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定した値である。
【００３８】
本発明において、ポリオレフィン系樹脂を製造する際に用いられる触媒としては特に制限はなく、例えば、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒、メタロセン触媒などが挙げられる。これらポリオレフィン系樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を混合するなどして用いても構わない。本発明の効果がより顕著に発揮されるため、ポリオレフィン系樹脂としてポリプロピレン系樹脂を使用することが好ましい。
【００３９】
ポリオレフィン系樹脂は、通常、予備発泡に利用されやすいようにあらかじめ押出機、ニーダー、バンバリミキサー、ロール等を用いて溶融し、円柱状、楕円状、球状、立方体状、直方体状等のような所望の粒子形状に成形される。ポリオレフィン系樹脂粒子の平均粒重量は０．５ｍｇ以上３．０ｍｇ以下、特には０．５ｍｇ以上２．０ｍｇ以下、更には０．５ｍｇ以上１．５ｍｇ以下であることが好ましい。
【００４０】
ポリオレフィン系樹脂粒子の製造の際にセル造核剤を添加することが、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子とした時のセル径を所望の値に調整することが出来るため好ましい。セル造核剤としては、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、酸化チタン、ベントナイト、硫酸バリウム等の無機系造核剤が一般に使用される。セル造核剤の添加量は、使用するポリオレフィン系樹脂の種類、セル造核剤の種類により異なり一概には規定できないが、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、概ね０．００１重量部以上２重量部以下であることが好ましい。
【００４１】
ポリオレフィン系樹脂粒子の製造の際、必要により着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、リン系加工安定剤、ラクトン系加工安定剤、金属不活性剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾエート系光安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤、難燃剤、難燃助剤、酸中和剤、結晶核剤、アミド系添加剤等の添加剤を、ポリオレフィン系樹脂の特性を損なわない範囲内で添加することができる。
【００４２】
前記ポリオレフィン系樹脂粒子は、従来から知られている方法を利用してポリオレフィン系樹脂発泡粒子とすることが出来る。例えば、ポリオレフィン系樹脂粒子を耐圧容器内で水等の分散媒に分散させ、発泡剤を添加した後、ポリオレフィン系樹脂粒子が軟化する温度以上に加熱し、加圧して、ポリオレフィン系樹脂粒子内に発泡剤を含浸させたのち、耐圧容器の一端を開放してポリオレフィン系樹脂粒子を耐圧容器内よりも低圧の雰囲気中に放出することによりポリオレフィン系樹脂発泡粒子を製造する。
【００４３】
分散媒中、ポリオレフィン系樹脂粒子同士の合着を防止するために、分散剤を使用することが好ましい。分散剤として、例えば、第三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリン、タルク、クレー等の無機系分散剤が挙げられる。
【００４４】
発泡剤の種類に特に制限はなく、例えば、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン等の脂肪族炭化水素；空気、窒素、二酸化炭素等の無機ガス；水等およびこれらの混合物を用いることができる。
【００４５】
また、スチレン改質ポリオレフィン系樹脂の場合、例えば、特開２００５−９７５５５号公報記載の方法で発泡粒子を得ることが出来る。
【００４６】
得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を本発明の金型を使用し型内発泡成形する場合には、イ）得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子をそのまま用いる方法、ロ）あらかじめ発泡粒子中に空気等の無機ガスを圧入し、発泡能を付与する方法、ハ）発泡粒子を圧縮状態で金型内に充填し成形する方法、など従来既知の方法が使用しうる。中でも、あらかじめ発泡粒子中に空気等の無機ガスを圧入し、発泡能を付与する方法が好適である。具体的には、あらかじめポリオレフィン系樹脂発泡粒子を耐圧容器内で空気加圧し、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子中に空気を圧入することにより発泡能を付与する。
【００４７】
次に、本発明の金型を使用し、型窩内にポリオレフィン系樹脂発泡粒子を充填し、型内発泡成形するブロック状発泡成形体の製造方法について、図１を用いて説明する。可動型１ｂを所定位置に移動させて型窩１２を形成し、フィーダー１５の空気導入口１７から導入した加圧空気を利用し、発泡粒子導入口１６から導入される発泡粒子を型窩１２に充填する。この際、空気は複数の棒状部材の間隙やスリットを経て、ドレン弁１１ａや１１ｂ等から排出される。
【００４８】
型窩１２の空気を逃がし易くするために、可動型を少し開き、固定型１ａと可動型１ｂの間に隙間２０を形成した状態で充填してもよい（クラッキング充填）。この場合、空気はドレン弁１１ａや１１ｂだけでなく、中型４ａと中型４ｂの間の隙間１９を経て固定型と可動型の間の隙間２０からも排出される。
【００４９】
発泡粒子を充填後、ピストン１８によってフィーダーが閉じられ、クラッキング充填の場合は可動型１ｂを所定位置に移動させて金型が閉鎖され加熱工程に移行する。先ず、固定型のドレン弁１１ａ及び可動型のドレン弁１１ｂを開放にした状態で蒸気弁１０ａ及び蒸気弁１０ｂから蒸気チャンバ９ａ及び９ｂに蒸気を供給しながら、２つの蒸気チャンバ内の空気を系外に排出する（予熱工程）。次に、一方の蒸気チャンバに蒸気を供給して、他方の蒸気チャンバから排出することで、型窩内の空気を系外に排出するとともに、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子及び中型４ａ及び中型４ｂを予熱する（一方加熱工程、逆一方加熱工程）。次に２つのドレン弁１１ａ及び１１ｂを閉じた状態で、２つの蒸気チャンバに蒸気を供給して、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を加熱する（両面加熱工程）。加熱温度は、樹脂種、発泡倍率により異なるが、ポリエチレン系樹脂では０．０９ＭＰａ（Ｇ）から０．１２ＭＰａ（Ｇ）、ポリプロピレン系樹脂では０．２５ＭＰａ（Ｇ）から０．４５ＭＰａ（Ｇ）に設定することが好適である。
【００５０】
加熱が完了した時点で冷却工程に移行する。冷却工程は、中型４ａ及び中型４ｂに向けて、一般的には、スチームチャンバ９ａ，９ｂ内に設けられる、図示していないノズルユニットから冷却水を噴霧し、これら中型を介して型窩１２内の発泡成形体を離型可能な硬度まで冷却・固化させる工程である。冷却工程は、冷却工程初期（予冷工程）と冷却工程後期（水冷工程）に区分される。
【００５１】
加熱工程完了後、冷却工程初期において、２つのドレン弁１１ａ、１１ｂを閉じた状態で金型内に冷却水を導入し、金型内の圧力を大気圧まで低減させる。金型内の圧力が低減した時点で２つのドレン弁を開放し、冷却工程後期に移行する。冷却工程後期では型窩１２内の発泡成形体を離型可能な発泡成形体の硬度まで冷却・固化させる。この後、可動型１ｂを開いて図示していない押出しピン等を用いて発泡成形体を取り出し、ブロック状発泡成形体が得られる。
【００５２】
以上のようにして得られた、本発明のブロック状発泡成形体は、ブロック状発泡成形体の上面、下面、及び左右側面の蒸気孔跡である凸部が０．５％以上５％以下であることが好ましく、ブロック状発泡成形体の表面および裏面に対応する２面のうち少なくとも１面における内側部の蒸気孔跡である凸部が７％以上３０％以下であることが好ましい。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例にてさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
基材樹脂として、ＭＩ：７ｇ／１０分、融点：１４１℃、エチレン含量：４重量％のポリプロピレンを用い、セル造核剤を添加して押出機内で溶融混練した後、円形ダイよりストランド状に押出し、水冷後、カッターで切断し、一粒の重量が１．８ｍｇ／粒、該円柱形状の樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子１００重量部（６５ｋｇ）、水２００重量部、塩基性第三リン酸カルシウム０．５重量部、アルキルスルフォン酸ソーダ０．０１重量部を耐圧オートクレーブ中に仕込み、攪拌下、発泡剤としてイソブタンを１６重量部添加した後、オートクレーブ内容物を１３５℃の発泡温度まで加熱した。その後、イソブタンを追加圧入して、オートクレーブ下部のバルブを開き、内容物を大気圧下に放出して発泡粒子を得た。得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子に空気加圧処理により空気を発泡粒子内に圧入し、内圧が付与されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得た。
【００５５】
型窩の大きさが９００×９００×５０ｍｍである図１に示すブロック形状の金型を使用し型内発泡成形を行った。但し、可動型の垂直部材において端部から５０ｍｍの長さ部分はコアベントを使用し開口率を１．５％とした。可動型の垂直部材において端部より内側部は断面三角形状の複数の棒状部材を並行に配した部材を使用し開口率を１４．３％とした。
【００５６】
金型を閉じた状態で上記内圧が付与されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型内に充填した。加熱は排気工程５秒（固定型側、可動型側のドレン弁を開いた状態）で行い、一方加熱１０秒、逆一方加熱５秒、両面加熱２０秒（蒸気圧力０．１１ＭＰａ（Ｇ））で加熱工程を完了し、予冷５秒（ドレン弁を閉じた状態で冷却）、水冷３０秒を行った後、ブロック状発泡成形体を離型し、粒子同士の融着が良好で端部において収縮、変形がない良好なブロック状発泡成形体を得た。
【００５７】
（比較例１）
実施例１で使用した２つの中型に代えて、型窩に対応する部分が断面三角形状の複数の棒状部材を並行に配した部材を使用し開口率を１４．３％である２つの中型を使用し、実施例１と同様に型内成形を行った。得られたブロック状発泡成形体は粒子同士の融着は良好であったが、端部において一部収縮し変形したブロック状発泡成形体になった。
【符号の説明】
【００５８】
１ａ    固定型
１ｂ    可動型
２ａ、２ｂ    フレーム
３ａ、３ｂ    センタープレート
４ａ、４ｂ    中型
５ａ、５ｂ    上部部材
５ａ’、５ｂ’    下部部材
６ａ、６ｂ    垂直部材
７ｂ    端部
８ｂ    内側部
９ａ、９ｂ    スチームチャンバ
１０ａ、１０ｂ    蒸気弁
１１ａ、１１ｂ    ドレン弁
１２    型窩
１３    端部に形成されたスリット
１４    複数の棒状部材間の間隙
１５    フィーダー
１６    発泡樹脂粒子導入口
１７    空気導入口
１８    ピストン
１９    中型４ａと中型４ｂの間の隙間
２０    固定型１ａと可動型１ｂの間の隙間
【図１】
2010158842.tif 000003
【図２】
2010158842.tif 000004
【図３】
2010158842.tif 000005
【図４】
2010158842.tif 000006