(57)【要約】      （修正有）【課題】型内発泡成形時の使用蒸気量を削減でき、長時間の使用であっても断熱材の劣化や剥離を生じ難い発泡樹脂成形型の提供。【解決手段】フレーム６とブラケット側バックプレートと複数の蒸気穴が設けられた第１の型本体とで構成された中空の蒸気室を有する第１の型と、フレーム６とダイプレートと複数の蒸気穴が設けられた第２の型本体とで構成された中空の蒸気室を有する第２の型とを備え、これら第１と第２の型本体を合わせて形成されるキャビティ９に発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡させてなる予備発泡樹脂粒子を充填し、前記複数の蒸気穴を介して該予備発泡樹脂粒子に蒸気を接触させ、発泡樹脂成形品を作製する発泡樹脂成形型において、前記第１の型のフレーム外面とブラケット側バックプレート外面、前記第２の型のフレーム外面とダイプレート外面の少なくとも一部が、断熱層で被覆されている発泡樹脂成形型。【選択図】図１
2014162207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームとブラケット側バックプレートと複数の蒸気穴が設けられた第１の型本体とで構成された中空の蒸気室を有する第１の型と、フレームとダイプレートと複数の蒸気穴が設けられた第２の型本体とで構成された中空の蒸気室を有する第２の型とを備え、これら第１と第２の型本体を合わせて形成されるキャビティに発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡させてなる予備発泡樹脂粒子を充填し、前記複数の蒸気穴を介して該予備発泡樹脂粒子に蒸気を接触させ、発泡樹脂成形品を作製する発泡樹脂成形型において、
前記第１の型のフレーム外面とブラケット側バックプレート外面、前記第２の型のフレーム外面とダイプレート外面の少なくとも一部が、断熱層で被覆されていることを特徴とする発泡樹脂成形型。
【請求項２】
前記断熱層は、熱抵抗値（Ｒ）が０．０５〜０．２５ｍ２・Ｋ／Ｗの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂成形型。
【請求項３】
前記断熱層の厚さが８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発泡樹脂成形型。
【請求項４】
前記断熱層が、アルミフィルムラミネート耐熱不織布を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発泡樹脂成形型。
【請求項５】
前記断熱層が、断熱塗料の塗膜を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発泡樹脂成形型。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発泡樹脂成形型を有する発泡樹脂成形装置。
【請求項７】
請求項６に記載の発泡成形装置を用いて発泡樹脂成形品を製造することを特徴とする発泡樹脂成形品の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の発泡成形品の製造方法から得られた発泡樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形型及びそれを備えた発泡成形装置に関し、特に、加熱媒体として使用する蒸気の使用量を従来方法よりも低減可能な発泡樹脂成形型及び発泡樹脂成形装置に関する。また、発泡樹脂成形品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形装置において、発泡成形体の製造時に使用する蒸気を削減して、製造コストの削減や省エネルギー化を企図した技術が種々提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【０００３】
特許文献１には、複数部を有する金型の中の過熱蒸気を使って予備発泡ポリマービーズを焼結することによって発泡成形体を製造する装置であって、金型が過熱蒸気の導入される蒸気室の中に配置されており、過熱蒸気が蒸気室からノズルを通って金型の中に押し入り、蒸気室の内壁が断熱のために硬化したエポキシ樹脂でコーティングされている、発泡成形体の製造装置が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、複数の蒸気穴が設けられた第１の成形型と第２の成形型とを備え、これら第１と第２の成形型を合わせて形成されるキャビティに発泡性樹脂粒子を充填し、前記複数の蒸気穴を介して該発泡性樹脂粒子に蒸気を接触させ、発泡樹脂成形品を作製する発泡樹脂成形型において、成形型のサポートとバックプレートとの間に、耐湿性の硬質材料からなる保護材と耐圧縮性断熱材料からなる断熱材とを積層したことを特徴とする発泡樹脂成形型が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、発泡性熱可塑性樹脂粒子を、金型中に一対の凹凸中型で構成された成形室空間内に導入し、ついで成形室空間背面に設けられた蒸気室より成形室空間内に蒸気を導入し成形室空間内の発泡熱可塑性樹脂粒子を加熱し発泡融着させた後冷却し、金型より取出し、所望形状の成形品を得る発泡成形に用いる発泡成形用金型であって、蒸気室を形成するところのフレーム側蒸気室内面、バックプレート側蒸気室内面、およびセンタープレート側蒸気室内面から選ばれる１以上の蒸気室内面の一部もしくは全面を、中空シリカ粒子を含有するシリコーン樹脂で被覆したことを特徴とする発泡成形用金型が開示されている。
【０００６】
特許文献４には、発泡性熱可塑性樹脂粒子を、金型中に一対の中型で構成された成形室空間内に導入し、ついで成形室空間背面側に設けられた蒸気室より成形室空間内に蒸気を導入して成形室空間内の発泡性熱可塑性樹脂粒子を加熱し、発泡融着させた後、冷却し、金型より取出し、所望形状の成形品を得る発泡成形に用いる発泡成形用金型であって、前記中型における蒸気室内面側を除く蒸気室内面の一部又は全面に、中空ビーズ構造のアルミノ珪酸ソーダガラスを含む熱硬化型水溶性樹脂を熱硬化させてなる被覆層を形成したことを特徴とする発泡成形用金型が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２３６８７２号公報
【特許文献２】特開２００４−９０３６８号公報
【特許文献３】特開２００４−１４８７７９号公報
【特許文献４】特開２００６−２１２８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した特許文献１〜４に開示されている発泡樹脂成形型は、発泡成形体の製造時に使用する蒸気を削減するための手段として、蒸気室の内側に断熱材を設けることにより、蒸気室内の熱エネルギーがフレーム外部に漏れ出すのを防ぎ、型内発泡成形時の使用蒸気量を削減することを図っていた。
しかしながら、特許文献１〜４に開示されているように、成形型の蒸気室の内側に断熱材を設ける構造では、成形型を長時間使用する場合、断熱材自体、或いは接着剤が蒸気との接触によって劣化し、剥がれてしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、型内発泡成形時の使用蒸気量を削減でき、長時間の使用であっても断熱材の劣化や剥離を生じ難い発泡樹脂成形型の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を達成するため、本発明は、フレームとブラケット側バックプレートと複数の蒸気穴が設けられた第１の型本体とで構成された中空の蒸気室を有する第１の型と、フレームとダイプレートと複数の蒸気穴が設けられた第２の型本体とで構成された中空の蒸気室を有する第２の型とを備え、これら第１と第２の型本体を合わせて形成されるキャビティに発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡させてなる予備発泡樹脂粒子を充填し、前記複数の蒸気穴を介して該予備発泡樹脂粒子に蒸気を接触させ、発泡樹脂成形品を作製する発泡樹脂成形型において、前記第１の型のフレーム外面とブラケット側バックプレート外面、前記第２の型のフレーム外面とダイプレート外面の少なくとも一部が、断熱層で被覆されていることを特徴とする発泡樹脂成形型を提供する。
本発明の発泡樹脂成形型において、前記断熱層は、熱抵抗値（Ｒ）が０．０５〜０．２５ｍ２・Ｋ／Ｗの範囲内であることが好ましい。
本発明の発泡樹脂成形型において、前記断熱層の厚さが８ｍｍ以下であることが好ましい。
本発明の発泡樹脂成形型において、前記断熱層が、アルミフィルムラミネート耐熱不織布を含むものであってもよい。
本発明の発泡樹脂成形型において、前記断熱層が、断熱塗料の塗膜を含むことが好ましい。
また本発明は、前記発泡樹脂成形型を有する発泡樹脂成形装置を提供する。
また本発明は、前記発泡成形装置を用いて発泡樹脂成形品を製造する発泡樹脂成形品の製造方法を提供する。
また本発明は、前記発泡成形品の製造方法から得られた発泡樹脂成形品を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の発泡樹脂成形型は、第１の型のフレーム外面とブラケット側バックプレート外面、第２の型のフレーム外面とダイプレート外面の少なくとも一部が断熱層で被覆されている構成としたものなので、型内発泡成形時の使用蒸気量を削減でき、長時間の使用であっても断熱層の劣化や剥離を生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の発泡樹脂成形型を備えた発泡樹脂成形装置の一例を示す構成図である。
【図２】断熱層の第１例を示す断面図である。
【図３】断熱層の第２例を示す断面図である。
【図４】断熱層の第３例を示す断面図である。
【図５】断熱層の第４例を示す断面図である。
【図６】断熱層の第５例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の型内発泡成形方法の実施形態を説明する。
図１は、本発明の発泡樹脂成形型（以下、成形型と記す）を備えた発泡樹脂成形装置（以下、成形装置と記す）の一例を示す構成図である。
【００１４】
この成形装置１は、第１の型である凹型２と、第２の型である凸型３とを備え、これらの型が接近・離間することで型閉め・型開きが可能な成形型４を有している。
凹型２は、フレーム６とブラケット側バックプレート８ａと複数の蒸気穴が設けられた凹型本体５とで構成された中空の蒸気室１０を有している。また凸型３は、フレーム６とダイプレート８ｂと複数の蒸気穴が設けられた凸型本体７とで構成された中空の蒸気室１１を有している。フレーム６は、図１に示す型閉め状態において略長方体形状をなす成形型４の４つの側面を構成し、ブラケット側バックプレート８ａとダイプレート８ｂとは上下の面を構成している。図１に示す型閉め状態において、凹型本体５と凸型本体７との間には、魚箱など、製造しようとする発泡成形体の外形に合致したキャビティ９が形成される。
【００１５】
凹型２側の蒸気室１０には、凹型側調圧蒸気弁１２を介して蒸気供給管路が接続され、その対向位置には凹型側ドレン弁１３を介してドレン管路が接続され、このドレン管路には、真空弁１４を介して真空排気管路が接続されている。また凹型２側の蒸気室１０には、冷却水弁１５を介して冷却水供給管路が挿入され、さらに適所には圧力計１６が接続されている。
【００１６】
同様に、凸型３側の蒸気室１１には、凸型側調圧蒸気弁１７を介して蒸気供給管路が接続され、その対向位置には凸型側ドレン弁１８を介してドレン管路が接続され、このドレン管路には、真空弁１９を介して真空排気管路が接続されている。また凸型３側の蒸気室１１には、冷却水弁２０を介して冷却水供給管路が挿入され、さらに適所には圧力計２１が接続されている。なお、図示していないが、この成形型４の適所には、キャビティ９内に予備発泡粒子を充填するための供給管路が接続した予備発泡粒子供給口や成形を終えた成形品を型から押し出すためのピンが設けられている。
【００１７】
この成形型４のフレーム６外面とブラケット側バックプレート８ａ外面とダイプレート８ｂ外面のうちの少なくとも一部は、断熱層で被覆されている。
【００１８】
本発明の発泡樹脂成形型において、断熱層は、熱抵抗値（Ｒ）が０．０５〜０．２５ｍ２・Ｋ／Ｗの範囲内であることが好ましく、０．０８〜０．２０ｍ２・Ｋ／Ｗの範囲内であることがより好ましい。
ここで、熱抵抗値（Ｒ）［ｍ２・Ｋ／Ｗ］は、 断熱層の材料の厚み（ｄ）［ｍ］÷断熱層の材料の熱伝導率（λ）［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］で計算される値である。断熱層が複数の断熱材により構成されている場合、熱抵抗値は、各断熱材の熱抵抗値の合計で表される。
【００１９】
（熱伝導率λの測定方法）
発泡成形体から、縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１０〜２５ｍｍの直方体形状の試験片を切り出し試験片Ａとし、その試験片Ａの熱伝導率をλＡとする。次に、試験片Ａの片面（２００ｍｍ×２００ｍｍ）の全面に、断熱層Ｂを均一な厚みで厚さ０．５〜８ｍｍ設けて試験片Ｃとし、その試験片Ｃの熱伝導率をλＣとする。
試験片Ａの熱伝導率λＡは、次のようにして算出する。英弘精機産業社から商品名「ＨＣ−０７４／２００」にて市販されている測定装置を用い、測定装置の低温板を試験片Ａの平均温度より１５℃低く且つ高温板を試験片Ａの平均温度よりも１５℃高く設定した上で、試験片Ａの熱伝導率λＡをＪＩＳ  Ａ  １４１２−２：１９９９「熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第２部：熱流計法（ＨＦＭ法）」記載の方法に準拠して測定する。なお、試験片Ａの平均温度は、０、２０、３０℃の３点とする。得られた熱伝導率に基づいて、横軸を温度、縦軸を熱伝導率とした回帰直線を描き、試験片Ａの２３℃における熱伝導率λＡを算出する。また、試験片Ｃの場合は、断熱層Ｂを測定装置の低温板に接触させた場合の２３℃における熱伝導率と、断熱層Ｂを測定装置の高温板に接触させた場合の２３℃における熱伝導率の平均値から、試験片Ｃの熱伝導率λＣを算出する。
この時、試験片Ｃに単位時間当たりに流れる熱量Ｑは、次式で表わされる。
Ｑ＝λＣ・（Ｔ１−Ｔ３）／ｄＣ
＝λＡ・（Ｔ１−Ｔ２）／ｄＡ
＝λＢ・（Ｔ２−Ｔ３）／ｄＢ
ここで、Ｑ：試験片Ｃに単位時間当たりに流れる熱量（Ｗ／ｍ２）
λＣ：試験片Ｃの熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
ｄＣ：試験片Ｃの厚さ（ｍ）
λＡ：試験片Ａの熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
ｄＡ：試験片Ａの厚さ（ｍ）
λＢ：断熱層Ｂの熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
ｄＢ：断熱層Ｂの厚さ（ｍ）  （ここで、ｄＢ＝ｄＣ−ｄＡ）
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３：試験片Ｃの内部の温度分布（Ｋ）  （ここで、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３）
よって、断熱層Ｂの熱伝導率λＢは、次式で算出される。
λＢ＝（ｄＣ−ｄＡ）／〔（ｄＣ／λＣ）−（ｄＡ／λＡ）〕
試験片Ａに用いる発泡成形体としては、測定中に熱伝導率が変化しないものであれば特に限定しないが、ダウ化工社製スタイロフォームＩＢ、厚さ２０ｍｍ、熱伝導率λ＝０．０４０（Ｗ／（ｍ・Ｋ））を好適に用いることができる。
試験片Ａの片面に設ける断熱層Ｂの厚さとしては、０．５〜８ｍｍ程度の範囲であれば特に限定しないが、厚さ３ｍｍ程度を好適に用いることができる。
以上、断熱層の厚さが０．５〜８ｍｍ程度の薄い場合における熱伝導率の測定方法を述べたが、断熱層の厚さが元々１０〜２５ｍｍある場合には、縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１０〜２５ｍｍの直方体形状の試験片を、英弘精機産業社から商品名「ＨＣ−０７４／２００」にて市販されている測定装置を用いてＪＩＳ  Ａ  １４１２−２：１９９９に準拠して熱伝導率を測定する。
【００２０】
（熱抵抗値Ｒの測定方法）
断熱層の熱抵抗値Ｒは、次式で算出する。
Ｒ＝ｄ／λ
ここで、Ｒ：断熱層の熱抵抗値（ｍ２・Ｋ／Ｗ）
ｄ：断熱層の厚さ（ｍ）
λ：断熱層の熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
断熱層として、異なる断熱層をｎ層設けた場合の熱抵抗値Ｒｎは、次式で算出する。
Ｒｎ＝ｄ１／λ１＋ｄ２／λ２＋・・・＋ｄｎ／λｎ
【００２１】
本発明の発泡樹脂成形型において、前記断熱層の厚さが８ｍｍ以下であることが好ましく、７ｍｍ以下であることがより好ましく、０．５〜６ｍｍの範囲が最も好ましい。断熱層の厚さが８ｍｍ以下であれば、フレーム６外面、あるいはフレーム６外面、ブラケット側バックプレート８ａ外面及びダイプレート８ｂ外面に断熱層を形成した場合に、断熱層が過度に嵩張らず、成形作業に与える影響が少なくなる。
【００２２】
図２は、断熱層の第１例を示す図である。
本例では、成形型４のフレーム６の外面全域に、接着剤層３３を介して断熱シート３２を接着している。接着剤層３３及び断熱シート３２によって断熱層３４を構成している。
前記断熱シート３２としては、特に限定されず、各種の市販の断熱シートの中から適宜選択して使用することができる。本発明において好ましい市販の断熱シート３２としては、例えば、耐熱不織布の片面にアルミニウム層３２ａを積層した耐熱シートである、菊池シート工業社製、商品名「片面アルミラミネート耐熱フェルト」を挙げることができる。
また、断熱シート３２の接着に用いる接着剤は、フレーム６外面に耐熱シート３２を強固且つ安定して接着固定することができればよく、特に限定されないが、耐熱性や耐水性などの点から、シリコーン樹脂系接着剤が好ましい。
【００２３】
本例の断熱層３４は、薄い断熱シート３２が主体であるので、成形型４が嵩張って成形作業の邪魔になることがなく、成形作業に与える影響が少ない。また、本例の断熱層３４を形成した成形型４は、断熱性能が付与されることで、型内発泡成形時の使用蒸気量を削減でき、長時間の使用であっても断熱層３４の劣化や剥離を生じ難い。
【００２４】
図３は、断熱層の第２例を示す図である。
本例では、成形型４のフレーム６の外面全域に、接着剤層３３を介して断熱シート３２が接着され、さらに断熱シート３２の外面に、断熱塗料の塗膜３５が積層されている。接着剤層３３、断熱シート３２及び断熱塗料の塗膜３５によって断熱層３６を構成している。
この断熱塗料としては、断熱性能を付与するための非結晶体シリカ、シリカ中空ビーズなどのセラミック中空ビーズと、塗膜形成用の合成樹脂成分とを含むものが挙げられる。断熱塗料は、溶剤希釈タイプの塗料であってもよいし、光や熱などのエネルギー硬化型の塗料であってもよい。この塗膜３５の形成に用いる断熱塗料としては、非結晶体シリカ、シリカ中空ビーズなどの適当なセラミック中空ビーズと、合成樹脂成分と、溶剤や硬化剤などの添加剤とを混合して調製した塗料組成物を用いてもよいし、市販されている各種の断熱塗料の中から適宜選択して使用してもよい。このような市販品の断熱塗料としては、例えば、非結晶体シリカを含有する断熱塗料である日本テレニクス社製の商品名「セラミック・カバーＣＣ１００」などを挙げることができる。
【００２５】
本例の断熱層３６は、前述した第１例の断熱層３５と同様の効果が得られ、さらに、断熱シート３２外面に断熱塗料の塗膜３５を積層したことによって、成形型４の断熱性能をより向上させることができ、型内発泡成形時の使用蒸気量をより削減できる。
【００２６】
図４は、断熱層の第３例を示す図である。
本例では、成形型４のフレーム６の外面全域に、接着剤層３３を介してグラスウール３７を接着している。接着剤層３３及びグラスウール３７によって断熱層３８を構成している。
前記グラスウール３７としては、各種の市販品の中から適宜選択して使用することができ、このような市販品としては、例えば、旭ファイバーグラス社製の商品名「グラスロンウールＧＷ３２」などを挙げることができる。
また接着剤層３３に用いる接着剤は、フレーム６外面にグラスウール３７を強固且つ安定して接着固定することができればよく、特に限定されないが、耐熱性や耐水性などの点から、シリコーン樹脂系接着剤が好ましい。
【００２７】
本例の断熱層３８は、厚いグラスウール３７が主体であるので、成形型４が嵩張って成形作業に支障が生じるおそれがある。
【００２８】
図５は、断熱層の第４例を示す図である。
本例では、成形型４のフレーム６の外面全域にわたって、前記断熱塗料の塗膜３５からなる断熱層３５ａを形成した構成になっている。
【００２９】
この断熱層３５ａは、成形型４のフレーム６の外面全域にわたって、断熱塗料を塗布し、乾燥させて合成樹脂成分を硬化することによって、あるいはエネルギー硬化型塗料の場合には、塗布後に光や熱などのエネルギーを照射することによって合成樹脂成分を硬化することによって形成される。前記塗料を成形型４のフレーム６の外面全域にわたって塗布する方法は、特に限定されず、例えば、スプレー塗装などの従来周知の塗装方法により行うことができる。
この断熱層３５ａの厚さは、８ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましく、３ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００３０】
本例の断熱層３５ａは、薄い塗膜３５であるので、成形型４が嵩張って成形作業の邪魔になることがなく、成形作業に与える影響が少ない。また、本例の断熱層３５ａを形成した成形型４は、断熱性能が付与されることで、型内発泡成形時の使用蒸気量を削減でき、長時間の使用であっても断熱層３５ａの劣化や剥離を生じ難い。
【００３１】
図６は、断熱層の第５例を示す図である。
本例では、成形型４のフレーム６の外面全域のほかに、ブラケット側バックプレート８ａ外面とダイプレート８ｂ外面に、セラミック中空ビーズなどを含有する断熱塗料の塗膜３５からなる断熱層３５ａを形成した構成になっている。
【００３２】
本例の断熱層３５ａは、第４例と同様の効果が得られ、成形型４のフレーム６の外面全域だけでなく、ブラケット側バックプレート８ａ外面とダイプレート８ｂ外面にも断熱塗料の塗膜３５からなる断熱層３５ａを形成した構成としたことによって、成形型４の断熱性能をより向上させることができ、型内発泡成形時の使用蒸気量をより削減できる。
【００３３】
前述したように構成された成形装置を用い、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を製造するには、凹型２と凸型３とを接近させて成形型４を閉じ、そのキャビティ９内に予備発泡粒子を充填し、次いで成形型４を蒸気加熱して発泡させながら予備発泡粒子同士を融着させて型内発泡成形し、次いで成形型４を冷却し、次いで成形型４を開き、発泡成形体を離型して取り出すことにより行われる。
【００３４】
型内発泡成形方法において用いる予備発泡粒子は、発泡剤を含有させた合成樹脂粒子を予備発泡させて得られるものであり、この合成樹脂粒子を構成する合成樹脂としては、従来から発泡樹脂成形品製造のために用いられている樹脂材料の中から適宜選択して用いることができ、特に限定されず、例えば、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等を挙げることができ、強度と成形性の良さからポリスチレン系樹脂が好ましい。
【００３５】
また、前記発泡剤としては、沸点が合成樹脂の軟化点以下であって、常圧でガス状もしくは液状の有機化合物が適しており、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジエン、ヘキサン、石油エーテル等の炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル等の低沸点のエーテル化合物、炭酸ガス、窒素等の無機ガス等が用いられる。これらの発泡剤は、一種のみを使用してもよく、また、二種以上を併用してもよい。発泡剤の含有率としては、合成樹脂粒子質量に対して１〜２０質量％、好ましくは２〜１０質量％である。発泡剤の含有量が前記範囲を下回ると、発泡成形品の発泡倍率が不十分で軽量発泡体が得られない。一方、発泡剤の含有量が前記範囲を超えても、発泡倍率の更なる上昇は実質的に見込めず、また発泡が不安定になり好ましくない。
【００３６】
型内発泡成形方法では、成形型４のキャビティ９内に予備発泡粒子を充填した後、次の各加熱工程（ａ）〜（ｅ）、
（ａ）凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３及び凸型側ドレン弁１８を開き、成形型４に蒸気を流す金型加熱工程、
（ｂ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側ドレン弁１８を開き、凸型側調圧蒸気弁１７と凹型側ドレン弁１３を閉じて凹型２側から凸型３側に、或いは凸型側調圧蒸気弁１７と凹型側ドレン弁１３を開き、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側ドレン弁１８を閉じて凸型３側から凹型２側に蒸気を流す一方加熱工程、
（ｃ）次いで、凸型側調圧蒸気弁１７を開き、凹型側調圧蒸気弁１２を閉じて凸型３側から凹型２側に、或いは凹型側調圧蒸気弁１２を開き、凸型側調圧蒸気弁１７を閉じて凹型２側から凸型３側に蒸気を流す逆一方加熱工程、
（ｄ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側調圧蒸気弁１７を開き、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じて成形型４を加熱する両面加熱工程、
（ｅ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３及び凸型側ドレン弁１８を閉じ、保持された蒸気で成形型４内を保熱する保熱工程、
を行う。
【００３７】
さらに、前記（ｅ）保熱工程の終了後、
（ｆ）冷却水弁１５，２０を開いて冷却水を成形装置１内に導入し、凹型２と凸型３に向けて流し、型を冷却する水冷工程、
（ｇ）前記水冷工程後、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８、冷却水弁１５，２０を閉じ、真空弁１４，１９を開くことによって成形型４内を真空排気して凹型２と凸型３を放冷する放冷工程、
を行う。
【００３８】
放冷後、凹型２と凸型３とを離間する方向に移動させて型開きし、型内発泡成形により得られた発泡成形体を取り出す。
その後、再び型閉めし、キャビティ９内に予備発泡粒子を充填し、前記各工程を繰り返し行う。
【実施例】
【００３９】
［比較例］
比較例では、成形型外面に断熱層を設けていない成形装置を用い、ポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造した。
成形装置は、笠原工業社製ＡＤ１３１３を使用した。この成形装置に、外寸法４８０ｍｍ×３１０ｍｍ×１２０  ｍｍ）、内寸法４３５ｍｍ×２６５ｍｍ×１００ｍｍ）の角形箱状の魚箱を成形可能な凹型と凸型を取り付けた。
型閉め後、キャビティ内にポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を充填した。予備発泡粒子としては、積水化成品工業社製ＨＤＭＦ（嵩発泡倍数６０倍）を用いた。
次に、凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７から０．０６５ＭＰａの蒸気を成形型４に導入し、（ａ）〜（ｅ）の各加熱工程を連続して実施した。
【００４０】
（ａ）凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３及び凸型側ドレン弁１８を開き、成形型４に蒸気を流す金型加熱工程、
（ｂ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側ドレン弁１８を開き、凹型側ドレン弁１３と凸型側調圧蒸気弁１７とを閉じ、凹型２側から凸型３側に蒸気を流す一方加熱工程、  
（ｃ）次いで、凸型側調圧蒸気弁１７と凹型側ドレン弁１３とを開き、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側ドレン弁１８を閉じ、凸型３側から凹型２側に蒸気を流す逆一方加熱工程、
（ｄ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側調圧蒸気弁１７を開き、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じて成形型４を加熱する両面加熱工程、
（ｅ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３及び凸型側ドレン弁１８を閉じ、保持された蒸気で成形型４内を保熱する保熱工程。
【００４１】
（ｆ）前記（ｅ）保熱工程の後、成形型を冷却水によって冷却する水冷工程、
（ｇ）次いで、放冷工程、
を行い、その後成形型を開き、魚箱を得た。
この比較例で得られた魚箱について、外観検査と内部融着検査によって発泡成形体としての品質を調べた結果、品質は良好（○）であった。
この比較例における各工程の所要時間、総加熱時間、ショット当たり蒸気量、燃料原単位（成形時）を表１に記す。
【００４２】
［実施例１］
図２に示す断熱層の第１例と同じく、成形型４のフレーム６の外面に、シリコーン樹脂系接着剤（セキスイフーラー社製、商品名「変成シリコーン  ＨＭ−ＮＥＷ」）を用いた接着剤層３３を介して、厚さ２．０ｍｍの断熱シート３２（菊池シート工業社製、商品名「片面アルミラミネート耐熱フェルト」）を接着した。接着剤層３３及び断熱シート３２によって断熱層３４を形成した。その断熱層３４を設けた成形装置を用い、比較例１における前記（ａ）〜（ｇ）の各工程の所要時間を表１に示すように変更し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体製の魚箱を製造した。
この際、断熱シート３２のアルミニウム層３２ａを、接着剤層３３側（フレーム６側）に向けて接着した。
使用した（１）断熱シート３２、（２）接着剤層３３、及びこれらが積層されてなる（３）断熱層３４の熱伝導率、厚さ、及び熱抵抗値は以下の通りである。
【００４３】
（１）断熱シート
熱伝導率（λ）＝０．０１４３Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００２ｍ（＝２．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．１４０ｍ２・Ｋ／Ｗ
（２）接着剤層
熱伝導率（λ）＝０．９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００３ｍ（＝３．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．００３ｍ２・Ｋ／Ｗ
（３）断熱層（前記（１）と（２）の合計）
厚さ（ｄ）＝０．００５ｍ（＝５．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．１４３ｍ２・Ｋ／Ｗ
【００４４】
この実施例１で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例１における各工程の所要時間、総加熱時間、ショット当たり蒸気量、燃料原単位（成形時）、及び熱抵抗値を表１に記す。
【００４５】
［実施例２］
図３に示す断熱層の第２例と同じく、成形型４のフレーム６の外面に、シリコーン樹脂系接着剤（セキスイフーラー社製、商品名「変成シリコーン  ＨＭ−ＮＥＷ」）を用いた接着剤層３３を介して、厚さ２．０ｍｍの断熱シート３２（菊池シート工業社製、商品名「片面アルミラミネート耐熱フェルト」）を接着し、さらにその外面に断熱塗料の塗膜３５を積層した。接着剤層３３、断熱シート３２及び断熱塗料の塗膜３５によって断熱層３６を形成した。その断熱層３６を設けた成形装置を用い、比較例１における前記（ａ）〜（ｇ）の各工程の所要時間を表１に示すように変更し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体製の魚箱を製造した。
この際、断熱シート３２のアルミニウム層３２ａを、接着剤層３３側（フレーム６側）に向けて接着した。
使用した（１）断熱シート３２、（２）接着剤層３３、（３）非結晶体シリカを含有する断熱塗料（日本テレニクス社製、商品名「セラミック・カバーＣＣ１００」）の塗膜３５及びこれらが積層されてなる（４）断熱層３６の熱伝導率、厚さ、及び熱抵抗値は以下の通りである。
【００４６】
（１）断熱シート
熱伝導率（λ）＝０．０１４３Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００２ｍ（＝２．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．１４０ｍ２・Ｋ／Ｗ
（２）接着剤層
熱伝導率（λ）＝０．９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００３ｍ（＝３．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．００３ｍ２・Ｋ／Ｗ
（３）断熱塗料の塗膜
熱伝導率（λ）＝０．０１８５Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００１ｍ（＝１．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．０５４ｍ２・Ｋ／Ｗ
（４）断熱層（前記（１）、（２）、及び（３）の合計）
厚さ（ｄ）＝０．００６５ｍ（＝６．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．１９７ｍ２・Ｋ／Ｗ
【００４７】
この実施例２で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例２における各工程の所要時間、総加熱時間、ショット当たり蒸気量、燃料原単位（成形時）、及び熱抵抗値を表１に記す。
【００４８】
［実施例３］
図４に示す断熱層の第３例と同じく、成形型４のフレーム６の外面に、シリコーン樹脂系接着剤（セキスイフーラー社製、商品名「変成シリコーン  ＨＭ−ＮＥＷ」）を用いた接着剤層３３を介して、グラスウール３７（旭ファイバーグラス社製の商品名「グラスロンウールＧＷ３２」、密度３２ｋｇ／ｍ３、厚さ２５ｍｍ）を接着した。接着剤層３３及びグラスウール３７によって断熱層３８を形成した。その断熱層３８を設けた成形装置を用い、比較例１における前記（ａ）〜（ｇ）の各工程の所要時間を表１に示すように変更し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体製の魚箱を製造した。
使用した（１）グラスウール３７、（２）接着剤層３３、及びこれらが積層されてなる（３）断熱層３８の熱伝導率、厚さ、及び熱抵抗値は以下の通りである。
【００４９】
（１）グラスウール
熱伝導率（λ）＝０．０４６Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．０２５ｍ（＝２５．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．５４３ｍ２・Ｋ／Ｗ
（２）接着剤層
熱伝導率（λ）＝０．９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００３ｍ（＝３．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．００３ｍ２・Ｋ／Ｗ
（３）断熱層（前記（１）と（２）の合計）
厚さ（ｄ）＝０．０２８ｍ（＝２８．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．５４６ｍ２・Ｋ／Ｗ
【００５０】
この実施例３で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例３における各工程の所要時間、総加熱時間、ショット当たり蒸気量、燃料原単位（成形時）、及び熱抵抗値を表１に記す。
【００５１】
［実施例４］
実施例３のグラスウールをロックウールフェルト（ニチアス社製の商品名「フェルトＮ」、密度４０ｋｇ／ｍ３、厚さ２５ｍｍ）に変更した以外は実施例３と同様にして断熱層３８を形成した。そして、その断熱層３８を設けた成形装置を用い、比較例１における前記（ａ）〜（ｇ）の各工程の所要時間を表１に示すように変更し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体製の魚箱を製造した。
使用した（１）ロックウールフェルト３７、（２）接着剤層３３、及びこれらが積層されてなる（３）断熱層３８の熱伝導率、厚さ、及び熱抵抗値は以下の通りである。
【００５２】
（１）ロックウールフェルト
熱伝導率（λ）＝０．０４９Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．０２５ｍ（＝２５．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．５１０ｍ２・Ｋ／Ｗ
（２）接着剤層
熱伝導率（λ）＝０．９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００３ｍ（＝３．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．００３ｍ２・Ｋ／Ｗ
（３）断熱層（前記（１）と（２）の合計）
厚さ（ｄ）＝０．０２８ｍ（＝２８．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．５１３ｍ２・Ｋ／Ｗ
【００５３】
この実施例４で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例４における各工程の所要時間、総加熱時間、ショット当たり蒸気量、燃料原単位（成形時）、及び熱抵抗値を表１に記す。
【００５４】
［実施例５］
実施例３のグラスウールをケイ酸カルシウム板（チヨダセラ製の商品名「チヨダセラボード」、密度０．６ｇ／ｃｍ３、厚さ５ｍｍ）に変更した以外は実施例３と同様にして断熱層３８を形成した。そして、その断熱層３８を設けた成形装置を用い、比較例１における前記（ａ）〜（ｇ）の各工程の所要時間を表１に示すように変更し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体製の魚箱を製造した。
使用した（１）ケイ酸カルシウム板３７、（２）接着剤層３３、及びこれらが積層されてなる（３）断熱層３８の熱伝導率、厚さ、及び熱抵抗値は以下の通りである。
【００５５】
（１）ケイ酸カルシウム板
熱伝導率（λ）＝０．１８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００５ｍ（＝５．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．０２８ｍ２・Ｋ／Ｗ
（２）接着剤層
熱伝導率（λ）＝０．９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００３ｍ（＝３．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．００３ｍ２・Ｋ／Ｗ
（３）断熱層（前記（１）と（２）の合計）
厚さ（ｄ）＝０．００８ｍ（＝８．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．０３１ｍ２・Ｋ／Ｗ
【００５６】
この実施例５で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例５における各工程の所要時間、総加熱時間、ショット当たり蒸気量、燃料原単位（成形時）、及び熱抵抗値を表１に記す。
【００５７】
［実施例６］
実施例３のグラスウールをノンアスベストジョイントシート（日本バルカー製の商品名「Ｖ/６５００パッキン」、密度１８ｋｇ／ｃｍ２、厚さ３ｍｍ）に変更した以外は実施例３と同様にして断熱層３８を形成した。そして、その断熱層３８を設けた成形装置を用い、比較例１における前記（ａ）〜（ｇ）の各工程の所要時間を表１に示すように変更し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体製の魚箱を製造した。
使用した（１）ノンアスベストジョイントシート３７、（２）接着剤層３３、及びこれらが積層されてなる（３）断熱層３８の熱伝導率、厚さ、及び熱抵抗値は以下の通りである。
【００５８】
（１）ノンアスジョイントシート
熱伝導率（λ）＝０．２２Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００３ｍ（＝３．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．０１４ｍ２・Ｋ／Ｗ
（２）接着剤層
熱伝導率（λ）＝０．９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
厚さ（ｄ）＝０．００３ｍ（＝３．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．００３ｍ２・Ｋ／Ｗ
（３）断熱層（前記（１）と（２）の合計）
厚さ（ｄ）＝０．００６ｍ（＝６．０ｍｍ）
熱抵抗値（Ｒ）＝０．０１７ｍ２・Ｋ／Ｗ
【００５９】
この実施例６で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例６における各工程の所要時間、総加熱時間、ショット当たり蒸気量、燃料原単位（成形時）、及び熱抵抗値を表１に記す。
【００６０】
［実施例７］
図５に示す断熱層の第４例と同じく、成形型４のフレーム６外面全域に、セラミック中空ビーズなどを含有する断熱塗料の塗膜３５からなる断熱層３５ａを設けた成形装置を用い、比較例１における前記（ａ）〜（ｇ）の各工程の所要時間を表１に示すように変更し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体製の魚箱を製造した。
断熱層は、非結晶体シリカを含有する断熱塗料（日本テレニクス社製、商品名「セラミック・カバーＣＣ１００」）を乾燥後の膜厚１．５ｍｍとなるように成形型のフレーム外面全域に塗布し、乾燥させて形成した。
形成した断熱層の熱伝導率（λ）＝０．０１８５Ｗ／（ｍ・Ｋ）（＝０．０１５９ｋｃａｌ／ｍｈ℃）、
厚さ（ｄ）＝０．００１５ｍ（＝１．５ｍｍ）、
熱抵抗値（Ｒ）＝０．０８１ｍ２・Ｋ／Ｗ、
であった。
この実施例７で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例７における各工程の所要時間、総加熱時間、ショット当たり蒸気量、燃料原単位（成形時）、及び熱抵抗値を表１に記す。
【００６１】
［実施例８］
図６に示す断熱層の第５例と同じく、成形型４のフレーム６の外面全域のほかに、ブラケット側バックプレート８ａ外面全域とダイプレート８ｂ外面全域に、セラミック中空ビーズなどを含有する断熱塗料の塗膜３５からなる断熱層３５ａを形成した。その断熱層３５ａを設けた成形装置を用い、比較例１における前記（ａ）〜（ｇ）の各工程の所要時間を表１に示すように変更し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体製の魚箱を製造した。
断熱層の熱伝導率、厚さ、及び熱抵抗値は、実施例７の断熱層と同じである。
この実施例８で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例８における各工程の所要時間、総加熱時間、ショット当たり蒸気量、燃料原単位（成形時）、及び熱抵抗値を表１に記す。
【００６２】
【表１】
2014162207.tif 000003
【００６３】
表１の結果から、成形型４のフレーム６の外面全域、又は成形型４のフレーム６の外面全域のほかに、ブラケット側バックプレート８ａ外面全域とダイプレート８ｂ外面全域に断熱層を形成した本発明に係る実施例１〜８の成形型を用いた場合、断熱層を設けていない比較例の成形型と比べ、ショット当たり蒸気量を削減することができ、また成形サイクルの所要時間を削減することができた。
実施例１〜８の成形型において、約２０ショットの連続生産終了時に断熱層を観察した結果、いずれの断熱層も剥がれや劣化の兆候は見られなかった。
実施例３の断熱層としてグラスウールを用いた成形型と、実施例４の断熱層としてロックウールフェルトを用いた成形型は、断熱層が厚く成形型４が嵩張って成形作業に支障が生じるおそれがあった。また、成形時の蒸気や水がグラスウールやロックウールフェルトの内部に入り、断熱層の熱抵抗値が変化するおそれがあった。
【００６４】
＜フレーム温度変化の測定＞
図１に示す成形装置において、フレーム６の上部測温部３０と、下部測温部３１に温度検出器を配置し、比較例及び実施例１〜８の成形型を用いて魚箱を製造する際のフレーム温度を測定した。なお、フレーム温度の測定は、魚箱の連続生産開始から２０ショット目の一方加熱工程時の最高温度を測定した。その結果を表２に記す。
【００６５】
【表２】
2014162207.tif 000004
【００６６】
表２の結果から、本発明に係る実施例１〜８の成形型を用いた場合、断熱層を設けていない比較例の成形型と比べ、フレーム温度が低くなっていた。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形型及びそれを備えた型内発泡成形装置に関し、特に、加熱媒体として使用する蒸気の使用量を従来方法よりも低減可能な型内発泡成形型及び型内発泡成形装置に関する。
【符号の説明】
【００６８】
１…成形装置、２…凹型、３…凸型、４…成形型、５…凹型本体、６…フレーム、７…凸型本体、８ａ…、８ｂ…、９…キャビティ、１０，１１…蒸気室、１２…凹型側調圧蒸気弁、１３…凹型側ドレン弁、１４，１９…真空弁、１５，２０…冷却水弁、１６，２１…圧力計、１７…凸型側調圧蒸気弁、１８…凸型側ドレン弁、３０…上部測温部、３１…下部測温部、３２…断熱シート、３２ａ…アルミニウム層、３３…接着剤層、３４…断熱層、３５…断熱塗料の塗膜、３５ａ…断熱層、３６…断熱層、３７…グラスウール、３８…断熱層。
【図１】
2014162207.tif 000005
【図２】
2014162207.tif 000006
【図３】
2014162207.tif 000007
【図４】
2014162207.tif 000008
【図５】
2014162207.tif 000009
【図６】
2014162207.tif 000010