(57)【要約】【課題】簡素な構成でシート状又はフィルム状の部材を金型側へ固定することができる発泡樹脂成形型及びそれを用いた製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】凹凸部７を有するシート状又はフィルム状の部材４をキャビティ空間内に配置することにより一方の面に該部材４が一体に成形された板状の発泡樹脂成形品を製造するための発泡樹脂成形型であって、前記凹凸部７に対応した波形状の凹凸部を有する下型１と、前記発泡樹脂成形品の側面を形成するための型であって前記下型１の凹凸部に係合させたシート状又はフィルム状の部材４が上方へ浮き上がるのを防止するための浮き上がり防止部９を有する側面型２と、前記発泡樹脂成形品の他方の面を形成するための上型とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸部を有するシート状又はフィルム状の部材をキャビティ空間内に配置することにより一方の面に該部材が一体に成形された板状の発泡樹脂成形品を製造するための発泡樹脂成形型であって、
前記凹凸部に対応した波形状の凹凸部を有する下型と、前記発泡樹脂成形品の側面を形成するための型であって前記下型の凹凸部に係合させたシート状又はフィルム状の部材が上方へ浮き上がるのを防止するための浮き上がり防止部を有する側面型と、前記発泡樹脂成形品の他方の面を形成するための上型とを備えたことを特徴とする発泡樹脂成形型。
【請求項２】
前記浮き上がり防止部が球状体からなり、該球状体を前記下型、側面型および上型により形成されるキャビティ空間内に突出付勢するためのコイルバネを該側面型内に備えたことを特徴とする請求項１記載の発泡樹脂成形型。
【請求項３】
請求項１に記載の発泡樹脂成形型を使用して、凹凸部を有するシート状又はフィルム状の部材が一方の面に一体に成形された板状の発泡樹脂成形品を製造する方法であって、
前記下型と側面型をセットする工程と、
前記シート状又はフィルム状の部材を前記浮き上がり防止部にて浮き上がりを防止した状態で下型に載置する工程と、
前記側面型の上部に上型をセットする工程と、
前記下型に載置されたシート状又はフィルム状の部材上に発泡性樹脂粒子を充填して型内発泡成形する工程と、
前記成形された発泡樹脂成形品に対して、前記下型、側面型および上型を除去する工程と、
を備えることを特徴とする板状の発泡樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の面に凹凸部を備え、該凹凸部にはシート状又はフィルム状の部材が一体に成形された板状の発泡樹脂成形品を製造するための発泡樹脂成形型であって、より具体的には、液晶表示用ガラス基板、プラズマディスプレイ表示用基板、有機ＥＬ基板、ウェハ、セラミック基板等の各種の基板の複数枚を収納して搬送するためのボックス内に収納した時の位置決めとクッション作用を発揮することができる発泡樹脂成形品を製造する際に使用する発泡樹脂成形型及びそれを用いた製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡樹脂とシート材とを複合成形する方法として、例えばキャビティ空間内に、シート状又はフィルム状の部材を配置し、その部材上に発泡性樹脂粒子をエアの圧力にて充填して該発泡性樹脂粒子を加熱発泡させることにより、シート状又はフィルム状の部材にて被覆された発泡樹脂成形品を製造することができる。そして、前記キャビティ空間内に配置したシート状又はフィルム状の部材が発泡性樹脂粒子を充填するエア圧により捲れ上がることがないように、型に押圧固定するためのシート押圧部材をキャビティ空間内に進入する押圧位置とキャビティ空間外に位置させる退避位置とに位置変更自在に設けたものが提案されている。（特許文献１参照）
又、前記キャビティ空間内に配置したシート状又はフィルム状の部材を型面に押圧できる構成として、シート状又はフィルム状の部材が配置されたキャビティ空間内の圧力をシート状又はフィルム状の部材が型面に押圧できる程度に高めるように構成することによって、発泡成形時に、シート状又はフィルム状の部材が収縮変形して位置ズレや皺が生じることがないようにしたものも提案されている。（特許文献２参照）
【特許文献１】特開平７−４０３５８号公報（図１、図２参照）
【特許文献２】特開２００２−２９２６６９号公報（図１、図２参照）
【０００３】
特許文献１の構成では、シート押圧部材をキャビティ空間内に進入する押圧位置とキャビティ空間外に位置させる退避位置とに駆動するための駆動機構を必要とし、又、特許文献２の構成では、キャビティ空間内に発泡性樹脂粒子を供給するための高圧空気供給管からの高圧空気を排気するための排気管とその排気圧を調節するための調圧弁を必要とすることから、いずれの場合も装置が複雑で大型化するものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、簡素な構成でシート状又はフィルム状の部材を型内へ固定することができる発泡樹脂成形型及びそれを用いた製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の発泡樹脂成形型は、凹凸部を有するシート状又はフィルム状の部材をキャビティ空間内に配置することにより一方の面に該部材が一体に成形された板状の発泡樹脂成形品を製造するための発泡樹脂成形型であって、前記凹凸部に対応した波形状の凹凸部を有する下型と、前記発泡樹脂成形品の側面を形成するための型であって前記下型の凹凸部に係合させたシート状又はフィルム状の部材が上方へ浮き上がるのを防止するための浮き上がり防止部を有する側面型と、前記発泡樹脂成形品の他方の面を形成するための上型とを備えたことを特徴としている。
下型の凹凸部に係合させたシート状又はフィルム状の部材が上方へ浮き上がることを、側面型に有する浮き上がり防止部にて確実に防止することができる。
【０００６】
前記浮き上がり防止部が球状体からなり、該球状体を下型、側面型および上型により形成されるキャビティ空間内に突出付勢するためのコイルバネを前記側面型内に備えさせてもよい。
【０００７】
請求項１に記載の発泡樹脂成形型を使用して、凹凸部を有するシート状又はフィルム状の部材が一方の面に一体に成形された板状の発泡樹脂成形品を製造する方法であって、前記下型と側面型をセットする工程と、前記シート状又はフィルム状の部材を前記浮き上がり防止部にて浮き上がりを防止した状態で下型に載置する工程と、前記側面型の上部に上型をセットする工程と、前記下型に載置されたシート状又はフィルム状の部材上に発泡性樹脂粒子を充填して型内発泡成形する工程と、前記成形された発泡樹脂成形品に対して、前記下型、側面型および上型を除去する工程と、
を備えることを特徴とする板状の発泡樹脂成形品の製造方法であってもよい。
前記発泡性樹脂粒子を充填するタイミングは、側面型の上部に上型をセットする前であってもよいし、又、側面型の上部に上型をセットした後であってもよいし、又、側面型の上部に上型をセットする前に所定量充填してから、上型をセットし、そのセット後に残りの量を充填する構成であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
駆動機構等を用いてシート押圧部材を操作する構成や、キャビティ空間内に発泡性樹脂粒子を供給するための高圧空気供給管からの高圧空気を排気するための排気管およびその排気圧を調節するための調圧弁等を用いてキャビティ空間内の圧力をシート状又はフィルム状の部材が型面に押圧できる程度に高める構成に比べて、簡素な構成である浮き上がり防止部にて、シート状又はフィルム状の部材が上方へ浮き上がることを確実に防止することができ、発泡樹脂成形品の凹凸部の表面に確実に一体成形できる発泡樹脂成形型及びそれを用いた製造方法を提供することができる。
又、３つの型にて発泡樹脂成形型を構成することによって、２分割型に比べて成形品を取り出し易い利点がある。
【０００９】
前記浮き上がり防止部が球状体からなり、該球状体を下型、側面型および上型により形成されるキャビティ空間内に突出付勢するためのコイルバネを前記側面型内に備えさせることによって、シート状又はフィルム状の部材を下型にセットする場合に、部材との当接によって球状体が側面型側へコイルバネの付勢力に抗して移動することができるから、例えば浮き上がり防止部を手動にてキャビティ空間内に突出する突出位置と型内に退避した退避位置とに切り換えるものに比べて操作性がよい。又、球状体であるから直方体等から構成した場合に比べて型側への移動をスムーズに行わせることができるだけでなく、発泡樹脂成形品を型から取り出す際に、浮き上がり防止部及び発泡樹脂成形品に損傷を与えることが少ないものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図３は発泡樹脂成形型を示し、その発泡樹脂成形型は、底部を構成する下側分割型１と、この下側分割型１の上方に載置される側面分割型２と、この側面分割型２に上方から挿入されて密閉するための蓋部を形成する上側分割型３（図４参照）の合計３つの分割型から構成されている。ここでは、３つの分割型から構成することによって、２つの分割型よりも成形品の離型がし易くなる利点があるが、２つの分割型から構成してもよい。
【００１１】
図４（ａ）に示すように、前記３つの型１，２，３にて形成されるキャビティ空間内に、合成樹脂でなるシート状（又はフィルム状）の部材４を配置し、その部材４上に多数の発泡性樹脂粒子５を充填して該発泡性樹脂粒子５を加熱発泡させることにより、図４（ｂ）で示すようにシート状の部材４と発泡層５Ａとが一体化された発泡樹脂成形品６を製造することができる。前記のように、シート状の部材４にて発泡層５Ａを覆うことによって、発泡層５Ａの表面に形成される凹凸（ギザギザ面）をシート状の部材４にて隠すことができ、発泡樹脂成形品６の表面を平滑面にすることができるようにしている。前記３つの型１，２，３にて形成されるキャビティ空間内全体に発泡性樹脂粒子５が充填されることになるが、図４（ａ）では、一部の発泡性樹脂粒子５の記載を省略している。図４（ｂ）は、成形後に型から取り出した発泡樹脂成形品６を示し、発泡層５Ａの下方の面にシート状の部材４が一体化されている。
【００１２】
前記発泡樹脂成形品６は、図示していない基板（液晶表示用ガラス基板、プラズマディスプレイ表示用基板、有機ＥＬ基板、ウェハ、セラミック基板等の各種の基板）を収納して搬送するためのボックス内に備えられている。そして、前記発泡樹脂成形品６は、表皮部を構成する前記シート状の部材４に、前記基板を該ボックス内で係止保持するための溝形成用の凸部７Ａと凹部７Ｂとからなる凹凸部７を備え、図４（ｂ）に示す各凹部７Ｂに単数又は複数の基板が入り込んで位置決めされることになる。
【００１３】
前記シート状の部材４は、真空成形法にて成形され、一枚のシートを加熱軟化させ、型とシートとの間を真空にし、シートを型に密着させて成形を行い、冷却および真空開放して成形品を取り出すことで成形が完了することになる。前記シート状の部材４の成形方法は、他の成形方法であってもよい。前記シート状の部材４の材料としては、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂等の各種の熱可塑性樹脂を用いることができ、部材４の厚みは使用目的や使用する箇所等によって適宜変更することができる。前記発泡性樹脂粒子５も、前記シート状の部材４と同様の樹脂からなる発泡性樹脂粒子を用いることができる他、ピオセラン（商標登録）と呼ばれる積水化成品工業株式会社製のものでもよい。このピオセランは、ポリスチレンの剛性とポリエチレンの耐衝撃性等を併せ持つ発泡プラスチックであり、発泡樹脂成形品を構成する発泡性樹脂粒子５の材料としては好ましい。図１では、発泡樹脂成形型の長手方向の寸法が約１ｍと長い寸法になっているため、シート状の部材４はそれの約半分の５０ｃｍになっており、２枚のシート状の部材４，４を下側分割型１に配置することになる。その際、２枚のシート状の部材４，４の突合せ端部同士が上下で重複する状態で重ね合わされることになる。
【００１４】
前記下側分割型１は、長方形状の本体部１Ａと、その本体部１Ａの下端部周縁に水平方向に延出され、前記側面分割型２を受止め支持するための支持部を構成するフランジ部１Ｂ（図１では長手方向に沿う左右一対のフランジのみを図示している）とから構成されているが、他の構成であってもよい。前記本体部１Ａの上面に、前記波形状に構成されたシート状の部材４の凹凸部７が嵌合する型の左右幅方向ほぼ全域に渡る長さの凸部８Ａと凹部８Ｂを型の長手方向に沿って交互に形成してなる凹凸部８を備えている。前記凸部８Ａの断面形状が長方形となる上面がフラットで、かつ、前記凹部８Ｂの底面もフラットとなる角張った形状の凹凸部８に構成しているが、凸部８Ａの上面及び凹部８Ｂの底面が湾曲面であってもよいし、場合によっては各種の多角形であってもよい。前記凹凸面に合わせて該型の凹凸部を形成することが好ましい。
【００１５】
前記側面分割型２は、下側分割型１に上方から載置されて周囲を取り囲むための枠部を形成するための４つの縦壁２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを備えた角筒状に構成され、それら４つの縦壁２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのうちの一対の長辺を構成する縦壁２Ａ，２Ｂの長手方向所定箇所のそれぞれに、前記波形状に構成されたシート状の部材４を嵌合した状態でキャビティ空間内に水平方向から突出して該シート状の部材４が前記側面分割型２の上方へ浮き上がることを防止するための浮き上がり防止部９を備えさせている。図１では、前記一方の縦壁２Ａに備えさせた浮き上がり防止部９に対して他方の縦壁２Ｂに備えさせた浮き上がり防止部９が対向位置する状態（長手方向同一位置）で備えさせているが、異なる位置で備えさせてもよい。４つの縦壁２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ全てに浮き上がり防止部９を備えさせて実施することもでき、浮き上がり防止部９の個数及び取付位置は自由に変更可能である。
【００１６】
前記各浮き上がり防止部９が金属製（特に成形時の熱により変形することのない材料であれば、樹脂等であってもよい）の球状体からなり、該球状体９をキャビティ空間内に突出付勢するためのコイルバネ（板バネでもよい）１０を前記側面分割型２内に備えさせている。詳述すれば、図２に示すように、縦壁２Ａの下部に貫通孔２Ｋを形成し、この貫通孔２Ｋに内挿可能で、長手方向において同一内径を有する円筒状部材１１内にコイルバネ１０を収納し、前記コイルバネ１０の一端を前記円筒状部材１１の一端が連結されて一体化され、前記貫通孔２Ｋよりも大きな直径を有する円板状の摘み部１２を備え、前記コイルバネ１０の他端にキャビティ空間内に一部が突出位置した前記球状体９を連結して、球状体９をコイルバネ１０にてキャビティ空間内に突出付勢している。従って、摘み部１２を持って前記円筒状部材１１の球状体９側端を貫通孔２Ｋに対して側面分割型２の外側から差し込むことにより、図２に示す状態でセットすることができるようになっている。セットが完了した時点で溶接（接着や係止でもよい）等により円筒状部材１１が貫通孔２Ｋから外れることがないようにしてもよい。前記のように球状体９がセットされた側面分割型２を、シート状の部材４が嵌合された下側分割型１のフランジ部１Ｂに載置することによって、球状体９がシート状の部材４の上面に当接することで、シート状の部材４が下側分割型１側へ押し付けられ、シート状の部材４が上方（下側分割型１から離れる側）へ浮き上がることを防止することができるようになっている。前記球状体９を側面分割型２に装着するための具体的構成は、図に示されるものに限定されるものではない。又、図２では、コイルバネ１０の最大伸長状態で球状体９のキャビティ空間内への突出位置が設定される構成になっているが、図３に示すように、球状体９のキャビティ空間内への突出位置を規制するべく、球状体９を受止める円形のリング部材１３を貫通孔２Ｋのキャビティ空間側端に装着して実施することもできる。
【００１７】
前記浮き上がり防止部９を、球状体９から構成することによって、出来上がった成形品を取り出す場合に、直方体や立方体等の角状体から構成したものに比べて発泡層５Ａやシート状の部材４が浮き上がり防止部９から受ける上下方向の抵抗力を小さくすることができ、成形品の取り出し時に、発泡層５Ａやシート状の部材４あるいは浮き上がり防止部９が損傷することを小さく抑えることができる利点があるが、角状体から構成してもよい。又、浮き上がり防止部９を水平方向に突出させるものを示しているが、斜め下方に突出させてシート状の部材４を斜めから押圧するように構成してもよい。
【００１８】
前記発泡樹脂成形型を用いて凹凸部７を有するシート状の部材４が一方の面に一体に成形された板状の発泡樹脂成形品６を製造するための方法について説明すれば、前記下型（下側分割型１）と側面型（側面分割型２）をセットする第１工程と、前記シート状の部材４を前記浮き上がり防止部９にて浮き上がりを防止した状態で下型（下側分割型１）に載置する第２工程と、前記側面型（側面分割型２）の上部に上型３をセットする第３工程と、前記下型（下側分割型１）に載置されたシート状の部材４上に発泡性樹脂粒子を充填して型内発泡成形する第４工程と、前記成形された発泡樹脂成形品６に対して、前記下型（下側分割型１）、側面型（側面分割型２）および上型（上側分割型３）を除去する第５工程と、を備えている。
まず、蒸気室外に位置させた下側分割型１のフランジ部１Ｂに前記側面分割型２を載置する（第１工程）。セットされた下側分割型１の凹凸部８に前記波形状に形成された２枚のシート状の部材４を順次嵌合させることによって、該２枚の部材４，４が浮き上がり防止部９を乗り越えて該下側分割型１にセットされる。このとき、浮き上がり防止部９が前記シート状の部材４を下側分割型１に押し付けることにより、該シート状の部材４が上方へ浮き上がることを防止された（図１〜図３参照）状態になる（第２工程）。その後、該部材４上に発泡性樹脂粒子５を充填し、充填された発泡性樹脂粒子５の上から前記上側分割型３を被せて上側分割型３のセット及び発泡性樹脂粒子５の充填が完了（図４（ａ）参照）し、蒸気室内にセットされた発泡樹脂成形型を移動させて型内発泡させる（第３工程及び第４工程）。前記蒸気室内において発泡性樹脂粒子５を加熱発泡させることにより発泡樹脂成形品６の成形が完了し、発泡樹脂成形品６に対して、前記３つの分割型１，２，３を除去して（第５工程）、発泡樹脂成形品６（図４（ｂ）参照）を取り出すことができるようになっている。
ここでは、下側分割型１の凹凸部８にシート状の部材４の凹凸部７が隙間の無い状態で下側分割型１にシート状の部材４をセットできるように両者の凹凸部８，７の形状を設定したが、下側分割型１にシート状の部材４が容易に位置ズレしないものであれば、隙間のある状態で下側分割型１にシート状の部材４をセットするようにしてもよいし（このような隙間のある状態であっても位置ズレしない状態でセットしている状態を係合という）、又下側分割型１の凹凸部８の一部にのみ、シート状の部材４の凹凸部７が隙間の無い状態でセットしてもよい（このような隙間の無い状態でセットしている状態を嵌合という）。
【００１９】
前記第２工程を行ってから、第１工程を行うようにしてもよい。つまり、前記下側分割型１の凹凸部８に前記２枚のシート状の部材４を順次嵌合（係合でもよい）させてから、下側分割型１のフランジ部１Ｂに前記側面分割型２を載置することによって、２枚の部材４，４が浮き上がり防止部９を乗り越えることなく浮き上がり防止部９にて２枚の部材４，４を下側分割型１に押し付けることができ、シート状の部材４が浮き上がり防止部９を乗り越えるときに、シート状の部材４の端部が変形するようなトラブル発生がない。
【００２０】
又、前記発泡性樹脂粒子を充填するタイミングを、側面分割型２の上部に上側分割型３をセットする前にする他、側面分割型２の上部に上側分割型３をセットした後に上側分割型３に形成した貫通孔に接続されたパイプを通して発泡性樹脂粒子５の充填をエア圧を利用して行ってもよい。又、側面分割型２の上部に上側分割型３をセットする前に所定量充填してから、上側分割型３をセットし、そのセット後に残りの量（充填できなかった量）を前記のように貫通孔に接続されたパイプを通してエア圧で補充して発泡性樹脂粒子５の充填を完了する構成としてもよい。この場合、前記第３工程と第４工程が、次のようになる。例えば、下型（下側分割型１）に載置されたシート状の部材４上に発泡性樹脂粒子を所定量充填して側面型（側面分割型２）の上部に上型（上側分割型３）をセットする第３工程と、セットされた後に残りの量（充填できなかった量）の発泡性樹脂粒子を充填して型内発泡成形する第４工程としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】シート状部材が嵌合された下側分割型に側面分割型を載置した状態を示す平面図である。
【図２】シート状部材が嵌合された下側分割型に側面分割型を載置した状態を示す要部の縦断正面図である。
【図３】シート状部材が嵌合された下側分割型に側面分割型を載置した状態を示す要部の斜視図である。
【図４】（ａ）は発泡樹脂成形型の内部を示す要部の縦断側面図、（ｂ）は発泡樹脂成形品の要部の縦断側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…下側分割型（下型）、１Ａ…本体部、１Ｂ…フランジ部、２…側面分割型（側面型）、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ…縦壁、２Ｋ…貫通孔、３…上側分割型（上型）、４…シート状の部材、５…発泡性樹脂粒子、５Ａ…発泡層、６…発泡樹脂成形品、７…凹凸部、７Ａ…凸部、７Ｂ…凹部、８…凹凸部、８Ａ…凸部、８Ｂ…凹部、９…浮き上がり防止部（球状体）、１０…コイルバネ、１１…円筒状部材、１２…摘み部、１３…リング部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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