(57)【要約】【課題】  アルミ押出形材等の筒形中空部材に予め半発泡ビーズを充填してから、加熱水蒸気を吹き込むことによりそれをさらに発泡させるものであるが、その際に半発泡ビーズの攪拌が伴うので熱の伝導が良好となり、押圧が伴うので発泡成形にひけが生じない緻密性が得られ、作業効率も良好である現場発泡法を提供する。【解決手段】  押出形材等の筒形中空部材の中に発泡樹脂を充填する現場発泡法であって、一端が封じられたその筒形中空部材の中に他端の開口から発泡ビーズの粒からなる半発泡ビーズを投入し、開口をキャップで封じるとともに、キャップに設けてある挿入穴に通したスチームパイプを筒形中空部材内に差し込み、次いで、スチームパイプの先端出口から加熱水蒸気を噴出させながら、筒形中空部材とスチームパイプとを相対的に徐々に退かせ、加熱水蒸気を筒形中空部材の内部に後退により全長に行きわたらせることにより、半発泡ビーズを全体的にさらに発泡させ内部成形する。【選択図】    図１
2005342986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出形材等の筒形中空部材の中に発泡樹脂を充填する現場発泡法であって、一端が封じられたその筒形中空部材の中に他端の開口から発泡ビーズの粒からなる半発泡ビーズを投入し、開口をキャップで封じるとともに、キャップに設けてある挿入穴に通したスチームパイプを筒形中空部材内に差し込み、次いで、スチームパイプの先端出口から加熱水蒸気を噴出させながら、筒形中空部材とスチームパイプとを相対的に徐々に退かせ、加熱水蒸気を筒形中空部材の内部に後退により全長に行きわたらせることにより、半発泡ビーズを全体的にさらに発泡させ内部成形することを特徴とする現場発泡法。
【請求項２】
スチームパイプの先端部に、先端の前記出口の他に、外周に多数の細い予備穴を穿設してあることを特徴とする請求項１記載の現場発泡法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、アルミサッシの部材や冷蔵庫のドア部材のような筒形中空部材に発泡樹脂を充填するための現場発泡法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックの発泡には、機械的な攪拌により起泡させる方法、炭酸ガス等の反応生成ガスを利用する方法、発泡剤（揮発性発泡剤と分解性発泡剤とがある）を使用する方法、澱粉等の可溶性物質を配合し賦形した後に水で抽出する方法、スプレーによる発泡方法等がある。現場発泡は、一般的に、攪拌機を内蔵したガンを使用するもので、ガンから樹脂を噴出させると同時にその直前に硬化剤が混ぜられる。したがって、機械的な攪拌により起泡させる方法であるが、補助的に発泡剤が使用されることもある。
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の現場発泡法によると、ポリウレタン等の比較的高価な樹脂が使用され、比較的安価なポリスチレンが使用できなく、しかも、攪拌機を内蔵したガンも高価であることから、コスト高となっていた。また、複雑な箇所にも充填できるが、アルミサッシ部材のように見えない空洞内に充填するには作業に習熟が必要である。一方、上記以外の発泡法として、下記の特許文献に見られるように、ブロー成形と同時にその成形品の中に発泡樹脂を充填する提案が見られる。
【０００４】
同特許文献によれば、ブロー成形の金型の中に、その成形材料として加熱した熱可塑性樹脂の筒体を内装し、この筒体内にエアーを吹き込むことによりそれを膨出させることにより所定の形状にブロー成形した後、金型内に納まっている成形品の中に少し発泡させたポリスチレンの半発泡ビースを注入してから、加熱した水蒸気を吹き込んで発泡ビーズをさらに発泡させることにより、発泡樹脂が充填されたブロー成形品を完成させる。
【０００５】
これは現場発泡とは言えないが、いずれにしても、ポリスチレンの半発泡ビーズを発泡させるために、多数の噴出穴が開けられた導入パイプが使用され、それを成形型の中のブロー成形品の中に突っ込んだ状態で、噴出穴から加熱水蒸気を吹き出すことにより全体の発泡ビーズが同時に加熱され、発泡が終わった時点で導入パイプが引き抜かれる。しかし、導入パイプの外周に均等に噴出穴が設けられていても、半発泡ビーズ間の隙間に加熱水蒸気を無理に通すことになって発泡効率が良くなく、また、中に引き抜き跡としての空洞が生じるという問題があった。また、ブロー成形を兼ねた金型内で発泡させるため、装置が大がかりで、とても現場発泡法とは言えないものであった。
【０００６】
【特許文献１】特許第２６５２７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上記のような実情に鑑みて、アルミ押出形材等の筒形中空部材に予め半発泡ビーズを充填してから、加熱水蒸気を吹き込むことによりそれをさらに発泡させるものであるが、その際に半発泡ビーズの攪拌が伴うので熱の伝導が良好となり、押圧が伴うので発泡成形にひけが生じない緻密性が得られ、作業効率も良好である現場発泡法を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明は、押出形材等の筒形中空部材の中に発泡樹脂を充填する現場発泡法であって、一端が封じられたその筒形中空部材の中に他端の開口から発泡ビーズの粒からなる半発泡ビーズを投入し、開口をキャップで封じるとともに、キャップに設けてある挿入穴に通したスチームパイプを筒形中空部材内に差し込み、次いで、スチームパイプの先端出口から加熱水蒸気を噴出させながら、筒形中空部材とスチームパイプとを相対的に徐々に退かせ、加熱水蒸気を筒形中空部材の内部に後退により全長に行きわたらせることにより、半発泡ビーズを全体的にさらに発泡させ内部成形することを特徴とする現場発泡法を提供するものである。
【０００９】
上記の現場発泡法によれば、筒形中空部材の中に差し込んだスチームパイプの先端出口から加熱水蒸気を噴出させると、攪拌作用が生じるために熱の伝導が良好であり、しかも、噴出力で半発泡ビーズを端に押しやるために、さらなる発泡が早いと同時に圧縮によりひけなく緻密性が良くなる。しかも、徐々に後退することにより、全長にこの作用が順次及ぶことになる。また、スチームパイプが引いた跡にこの作用が伴うので、筒形中空部材内に発泡樹脂の中が抜ける跡がつかない成形となる。なお、発泡ビーズの種類としては、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）ポリエチレン（ＰＥ）などを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、この発明によれば、アルミ押出形材等の筒形中空部材に予め半発泡ビーズを充填してから、加熱水蒸気を吹き込むことによりそれをさらに発泡させる現場発泡法であるが、発泡効率が良好であり、ひけや隙間、パイプ跡の空洞が生じなく均等に発泡樹脂が成形され、発泡樹脂の緻密性により高い断熱性や防音性が得られ、作業効率も良好であり、また、樹脂原料が安価であることとも相まって、コスト削減に適し、しかも、将来的に樹脂のリサイクルも容易であるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１ないし図６は、一実施の形態を示したもので、その現場発泡法には、加熱水蒸気の蒸気注入装置Ｐが使用され、矩形断面に成形された中空の押出形材Ｗに半発泡ビーズ２を投入し、それを発泡させて内部成形する場合について示した。
【００１３】
蒸気注入装置Ｐは、台１にスチームパイプ５を保持する前後一対の支持部材３，３を立設し、それに横にスチームパイプ５が貫通され（図１）、そのスチームパイプ５の基端が加熱水蒸気の発生装置から導入されるスチーム配管７に接続される。１１は圧力計である。スチームパイプ５は、出口９が噴出力を高めるように絞るようノズル１２が嵌着されている。しかし、先端を単に加締めて絞っても良い。また、ノズルの形状により拡散流が発生するようにしたり、或いは渦流が発生するようにしたりというように、起風で半発泡ビーズ１０に熱の伝導が一層良好に及ぶようにすることもできる。
【００１４】
さらに、スチームパイプ５には先端部の外周に多数の予備穴１３，１３，・・が穿設される。これは、先端出口９からの加熱水蒸気に先立って予め半発泡ビーズ２を温めるために予備的に加熱水蒸気を放出するためのものである。しかし、必ずしも設ける必要はない。例えば、半発泡ビーズ２の粒径が小さい、内部成形体積が小さい等のために良好な熱の伝導が期待される場合があり、このようなときには予備穴１３の無いスチームパイプが使用される。
【００１５】
半発泡ビーズ２には、炭化水素系等の発泡剤が混入されたポリスチレン（ポリプロピレンであってもよい）の粒を加熱することにより中途まで発泡させたものを使用する。これを計量容器１５で押出形材Ｗの一端から投入するが（図１）、このときは他端に栓１７で封じておき、所要量の半発泡ビーズ２を入れてから投入口もキャップ１９で封じる。
【００１６】
キャップ１９にはスチームパイプ５の挿入穴２１が設けられているので、挿入穴２１からスチームパイプ５を差し込み（図３）、それから、スチーム配管７のバルブ２３を開くと（図４）、スチームパイプ５の先端から勢い良く加熱水蒸気が噴出して主にそれから先の半発泡ビーズ２を攪拌しながら加熱して発泡させるので、熱伝導が良好であり、しかも、先方に半発泡ビーズ２を押しやって押圧し発泡させるので、ひけが生じない。したがって、徐々に押出形材Ｗを退くと（図４矢印Ｑ）、加熱から開放された部分が発泡樹脂として押出形材Ｗの内部に充実して成形部２０が順次延びるように生じる。
【００１７】
こうして押出形材Ｗを退きながら成形を進めてキャップ１９からスチームパイプ５が抜かれるときには、丁度全体が成形された状態となるので、抜いた押出形材Ｗから栓１７およびキャップ１９を取り外す（図６）。同図示の場合、取り外した両端に空間が生じているが、栓１７やキャップ１９の形状により空間が生じないようにもできる。図７および図８にキャップ１９の他の形状を例示する。
【００１８】
図７において、キャップ１９には端面に押出形材Ｗの端に僅かに嵌まる凸部２５が設けられる。また、図８のキャップ１９では、押出形材Ｗの端の外周に嵌まる凹部２７が設けられる。
【００１９】
図９は、他の実施形態を示したもので、この場合は、中空の押出形材Ｗが冷蔵庫のドア等の板状部材であって、スチーム配管７に接続されるマニホールド２９に３本のスチームパイプ５，５，５が平行に連結され、３本を同時に押出形材Ｗに差し込んで、先端から加熱水蒸気を噴出させながら引き抜いている状態を示している。図示の場合、押出形材Ｗの端が製品部材１７ａで封じている。なお、キャップ１９には３個の挿入穴２１，２１，２１が設けられ、これは横並列であるが、縦横列であることもあり得る。
【００２０】
半発泡ビーズ２にはポリスチレンの粒を中途まで発泡させたものを使用したが、発泡ウレタンを発泡ガンで現場発泡させる場合と比較して見ると、環境問題から現在発泡ウレタンに使用されるものに代わるノンフロン系の発泡剤であると断熱性が悪いのに対して、ポリスチレンの発泡剤は炭化水素系で、発泡ウレタンの場合のフロンと同等の断熱性が得られ、環境汚染の問題もない。また、発泡ウレタンは固まったものを溶かすことができず、リサイクル不可に対して、発泡ポリスチレンは体積を小さく減容でき、リサイクル可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施形態であり、現場発泡の支度として押出形材への原料投入している状態を示すと同時に、発泡道具としての蒸気注入装置を示す正面図である。
【図２】同蒸気注入装置におけるスチームパイプの一部断面した拡大図である。
【図３】同蒸気注入装置に押出形材を設定した状態を示す正面から見た断面図である。
【図４】同設定状態において現場発泡を開始した初期を示す断面図である。
【図５】同現場発泡の中途を示す断面図である。
【図６】同現場発泡が完了した状態を示す断面図である。
【図７】別の実施形態のキャップを示すための断面図である。
【図８】同様に別の形態のキャップを示す断面図である。
【図９】さらに他の実施形態を示す図５に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｗ  筒形中空部材としての押出形材
２  半発泡ビーズ
５  スチームパイプ
９  出口
１３  予備穴
１９  キャップ
２０  発泡樹脂の成形部
【図１】
2005342986.tif 000003
【図２】
2005342986.tif 000004
【図３】
2005342986.tif 000005
【図４】
2005342986.tif 000006
【図５】
2005342986.tif 000007
【図６】
2005342986.tif 000008
【図７】
2005342986.tif 000009
【図８】
2005342986.tif 000010
【図９】
2005342986.tif 000011