(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空成形体の内部に一次発泡させた発泡性樹脂ビーズを注入し、前記中空成形体の内部に加熱した水蒸気を供給し、これにより前記発泡性樹脂ビーズを加熱し二次発泡させて前記中空成形体内部に充満させる発泡体内蔵中空成形体の製造方法において、前記中空成形体がプラスチックのブロー成形体からなり、上壁、下壁及び側壁を有するフロートであり、前記中空成形体の上壁に複数個の穴を形成し、前記穴から前記中空成形体内部に一次発泡させた発泡性樹脂ビーズを注入し、前記穴を通して多数の小穴が形成された蒸気供給管と排気管を前記中空成形体内に挿入し、前記蒸気供給管から前記小穴を通して前記中空成形体の内部に水蒸気を供給し、かつ前記排気管から前記小穴を通して外部に排気し、二次発泡終了後前記蒸気供給管と排気管を抜き取ることを特徴とする発泡体内蔵中空成形体の製造方法。
【請求項２】
前記蒸気供給管と排気管の少なくとも前記中空体内部に挿入される部分が、長さ方向に沿って抜き取り可能な形状を有する剛体の管か、変形自在な軟質樹脂の管からなることを特徴とする請求項１に記載された発泡体内蔵中空成形体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された製造方法により製造された発泡体内蔵フロート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空成形体の内部で発泡性樹脂ビーズを二次発泡させて発泡体内蔵中空成形体を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プラスチックのブロー成形体の内部に一次発泡（予備発泡）させた発泡性樹脂ビーズを注入し、中空成形体の内部に加熱した水蒸気を供給し、これにより発泡性樹脂ビーズを加熱し二次発泡させて中空成形体内部に充満させる発泡体内蔵中空成形体の製造方法が記載されている。水蒸気の供給に際しては、ブロー成形体の一端及び他端にそれぞれ穴を形成し、前記一端に形成された穴に多数の小穴が形成された蒸気供給管を挿入し、前記小穴を通してブロー成形体の内部に加熱した水蒸気を供給し、かつ前記他端に形成された穴（排気穴）から排気する。
【０００３】
【特許文献１】特許第３４１３２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された方法によれば、ブロー成形体の内部で二次発泡した発泡性樹脂ビーズはブロー成形体の内部に充満し、かつ樹脂ビーズ同士は互いに溶着して、ブロー成形体の剛性や断熱性を高めることができる。また、フロートのようなものでは、外皮であるブロー成形体が破れて浸水しても、内部の発泡体が浮力を有するという利点もある。
しかし、蒸気供給管から排気穴へ向かう特定の流路がブロー成形体内にできて、蒸気はこの流路を優先的に流れ、ブロー成形体の形状にもよるが、その流路から外れた箇所には蒸気が十分行き渡らない。そのような箇所では樹脂ビーズの発泡が不十分となり、樹脂ビーズ同士が溶着せず（ボロボロの状態）、このような発泡体ではブロー成形体の剛性や断熱性を十分高めることができない。また、樹脂ビーズ同士が溶着していないと、外皮であるブロー成形体が破れたとき樹脂ビーズが外にこぼれ、環境を汚染するおそれがあり、さらにフロートのようなものでは、浮力を失うことになりかねない。
【０００５】
一方、排気穴を多数個形成することにより蒸気の流路を増やし、蒸気をブロー成形体内に行き渡らせることが考えられるが、排気穴を多数形成することはコストアップとなり、排気穴を後で塞ぐとすればさらにコストアップとなる。また、塞いだ穴は破れやすく、ブロー成形体の強度、耐久性を損ね、見栄えも悪くなる。
【０００６】
本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、ブロー成形体等の中空成形体の内部で発泡性樹脂ビーズを二次発泡させて発泡体内蔵中空成形体を製造する場合に、中空成形体内の発泡性樹脂ビーズを均一に発泡させ、かつ互いに溶着させて、ブロー成形体の剛性や耐熱性を向上させること、及びこれを中空成形体に形成する穴の数を余り増やすことなく実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、中空成形体の内部に一次発泡させた発泡性樹脂ビーズを注入し、前記中空成形体の内部に加熱した水蒸気を供給し、これにより前記発泡性樹脂ビーズを加熱し二次発泡させて前記中空成形体内部に充満させる発泡体内蔵中空成形体の製造方法において、前記中空成形体に複数個の穴を形成し、前記穴を通して多数の小穴が形成された蒸気供給管と排気管を前記中空成形体内に挿入し、前記蒸気供給管から前記小穴を通して前記中空成形体の内部に水蒸気を供給し、かつ前記排気管から前記小穴を通して外部に排気し、二次発泡終了後前記蒸気供給管と排気管を抜き取ることを特徴とする。
前記中空成形体として、例えばプラスチックのブロー成形体や回転成形体（回転成形は粉末状プラスチックを原料とした加熱溶融成形法の一種）等の一体物を用いることができる。
【０００８】
前記蒸気供給管と排気管は発泡成形後は発泡体内に埋まっている。従って、これを抜き取るには、少なくとも前記中空成形体の中空体内部に挿入される部分について、長さ方向に沿って抜き取り可能な形状を有する剛体の管か、変形自在な軟質樹脂の管からなるものが用いられる。前者の例として、例えば直管又は円弧状に湾曲した管を挙げることができる。なお、上記剛体の管とは剛体力学上の理想的な剛体の管ではなく、工学的に剛体と見なして差し支えない程度の固さを有する普通の固体の管を意味する。
前記蒸気供給管と排気管に形成された小穴は、プラスチックの発泡体の製造に用いられる金型に多数形成される小径のベント穴（蒸気の流通する穴）と同程度のものでよい。
前記蒸気供給管と排気管は少なくとも１つずつ設置する必要があるが、中空成形体の形状、サイズによってはどちらか又は双方を２個以上設置することもできる。蒸気供給管と排気管は、中空成形体の形状等に応じ、中空成形体内部にできるだけ水蒸気が均等に行き渡るような位置及び形態で設置する。なお、水蒸気が中空成形体内部に均等に行き渡っているかどうかは、発泡性樹脂ビーズの二次発泡が中空成形体内で均等に行われ、かつ互いに溶着しているかどうかで判定できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ブロー成形体等の中空成形体の内部で発泡性樹脂ビーズを二次発泡させて発泡体内蔵中空成形体を製造する場合に、中空成形体に形成した穴から、多数の小穴を形成した蒸気供給管と排気管を中空成形体内に挿入し、前記蒸気供給管から加熱した水蒸気を供給し前記排気管から排出させることにより、中空成形体内部に水蒸気を均等に行き渡らせて、中空成形体内の発泡性樹脂ビーズを均一に二次発泡させることができる。均一に二次発泡した発泡性樹脂ビーズは中空成形体内に充満しかつ互いに溶着して固まりとなり（この固まりを発泡体という）、中空成形体の剛性や断熱性を向上させることができる。また、中空成形体に形成する穴の数を余り増やさなくても、前記蒸気供給管と排気管の設置形態を工夫することで、上記効果を得ることができる。
本発明によって製造された発泡体内蔵中空成形体は剛性や断熱性に優れ、フロート、衝撃吸収材、断熱パネル等に好適に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図１〜図４を参照して、本発明に係る発泡体内蔵中空成形体の製造方法について説明する。
図１では、例えばプラスチックのブロー成形体からなる中空成形体１の上壁１ａの両端近傍に２つの穴２，３を形成し、穴２から蒸気供給管４を下壁１ｂ近傍まで挿入して、穴２をフランジ５で塞ぎ、穴３から排気管６を同じく下壁１ｂ近傍まで挿入して、穴３をフランジ７で塞ぎ、蒸気供給管４に切替弁等を介して図示しない蒸気供給源に連通するパイプ８を接続している。蒸気供給管４及び排気管６は、金属製又はプラスチック製のまっすぐな剛体のパイプからなり、先端が封止され、中空成形体１の内部に挿入される部分の周壁に多数の小穴９，１０が形成されている。小穴９，１０の形成密度は周壁全体で均等であってもよいし、長さ方向又は周方向で異なっていてもよい。要は水蒸気が中空成形体内に均等に行き渡るようにすればよい。
【００１１】
発泡体内蔵中空成形体の製造に際しては、例えば穴２，３を利用して中空成形体１の内部に一次発泡させた発泡性樹脂ビーズを注入し、図１に示すように蒸気供給管４と排気管６をセットし、蒸気供給管４から多数の小穴９を通して中空成形体１の内部に加熱した水蒸気を供給し、これにより発泡性樹脂ビーズを加熱して二次発泡させ、中空成形体１の内部に充満させる。蒸気供給管４の多数の小穴９から中空成形体１内に噴出する水蒸気は、発泡性樹脂ビーズを加熱しながら中空成形体１内を排気管６の方へ向かって流れ、多数の小穴１０を通して排気管６内に流れ込み、排気管６の上端から外部に排出される。逆に、排気管６の側から水蒸気を供給し、蒸気供給管４の側から排気することもできる。中空成形体１の内部に深く挿入された蒸気供給管４と排気管６に多数の小穴９，１０が形成されていることから、この小穴９，１０がちょうど発泡体製造用の金型に多数形成される小径のベント穴と同様の作用をし、中空成形体１内での蒸気の流れが中空成形体１内全体に行き渡りやすい。図１に示す矢印は水蒸気の流れを模式的に示すものである。
【００１２】
加熱された水蒸気により発泡性樹脂ビーズは加熱されて二次発泡し、中空成形体１の内部に充満する。中空成形体１の内部に充満しビーズ同士が互いに溶着した発泡性樹脂ビーズの固まりが発泡体であり、この発泡体が中空成形体１の剛性や断熱性を向上させる。
発泡性樹脂ビーズの二次発泡が終了すると、蒸気の供給を止め、蒸気供給管４と排気管５をまっすぐ上に抜き取る。抜き取った後、発泡体には蒸気供給管４と排気管５の跡が筒状の穴として残る。     
次いで必要に応じて穴２，３を塞ぎ、発泡体内蔵中空成形体の製造が完了する。
【００１３】
以上説明した製造方法は、例えばフロートの製造方法として用いられる。仮にフロートの外皮（中空成形体１）が破れても、発泡体に浮力があるからフロートとしての機能が失われず、発泡性樹脂ビーズ同士が溶着しているから、樹脂ビーズがボロボロ崩れて散らかることはなく、環境汚染も起こらない。また、特許文献１の方法では互いの距離が最も大きい一端及び他端の壁部に、蒸気供給用及び排気用の穴を形成していたが、本発明では例えば上壁１ａに両方の穴を形成することができ、フロートにおいて最も破損しやすい側壁に穴を形成しなくてもよいので、安全性が高い。
【００１４】
図２に本発明の別の形態を示す。図２において、図１と実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。
中空成形体１はプラスチックのブロー成形体からなり、上壁１ａに段差があり、一方の側壁が大きく湾曲している。中空成形体１の上壁１ａの両端近傍に２つの穴２，３を形成し、穴２から蒸気供給管４を挿入し、穴２をフランジ５で塞ぎ、穴３から排気管６を挿入し、穴３をフランジ７で塞ぎ、蒸気供給管４に切替弁等を介して図示しない蒸気供給源に連通するパイプ８を接続している。
蒸気供給管４は金属製又はプラスチック製の剛体のパイプからなり、中空成形体１の内部に挿入される部分は側壁の湾曲にほぼ沿った形で円弧状に湾曲し、周壁に多数の小穴９が形成され、先端が封止されている。排気管６は変形自在な軟質樹脂の管からなり、中空成形体１の奥まで挿入され、周壁に多数の小穴１０が形成され、先端が封止されている。
【００１５】
発泡体内蔵中空成形体の製造は、図１に示すものと同様に行われる。中空成形体１の側壁の湾曲に沿った蒸気供給管４と、中空成形体１の内部に深く挿入された排気管６により、中空成形体１内での蒸気の流れが中空成形体１内全体に行き渡りやすい。逆に、排気管６の側から水蒸気を供給し、蒸気供給管４の側から排気することもできる。
発泡性樹脂ビーズの二次発泡が終了すると、蒸気の供給を止め、蒸気供給管４と排気管６を抜き取る。蒸気供給管４と排気管６は発泡体に埋もれているが、蒸気供給管４は円弧状に湾曲しているため、その湾曲に沿って抜き取ることができ、排気管６は柔軟で変形自在であるため、長さ方向に抜き取ることができ、抜き取った後、発泡体には蒸気供給管４と排気管６の跡が筒状の穴として残る。     
次いで必要に応じて穴２，３を塞ぎ、発泡体内蔵中空成形体の製造が完了する。
【００１６】
図３に本発明の別の形態を示す。図３において、図１と実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。
中空成形体１はプラスチックのブロー成形体からなり、上壁１ａに凹部１２が形成されている。中空成形体１の上壁１ａの両端近傍に２つの穴２，３を形成し、穴２から蒸気供給管４を挿入し、穴２をフランジ５で塞ぎ、穴３から排気管６を挿入し、穴３をフランジ７で塞ぎ、蒸気供給管４に切替弁等を介して図示しない蒸気供給源に連通するパイプ８を接続している。
蒸気供給管４は金属製又はプラスチック製のまっすぐな剛体のパイプからなり、周壁に多数の小穴９が形成され、先端が封止されている。排気管６は金属製又はプラスチック製の剛体のパイプからなり、中空成形体１の内部に挿入される部分が円弧状に湾曲し、凹部１２を越えて中空成形体１の奥まで挿入され、周壁に多数の小穴１０が形成され、先端が封止されている。
【００１７】
発泡体内蔵中空成形体の製造は、図１に示すものと同様に行われる。中空成形体１の内部に深く挿入された蒸気供給管４と、凹部１２を越えて中空成形体１の奥まで挿入された排気管６により、中空成形体１内での蒸気の流れが中空成形体１内全体に行き渡りやすい。逆に、排気管６の側から水蒸気を供給し、蒸気供給管４の側から排気することもできる。
発泡性樹脂ビーズの二次発泡が終了すると、蒸気の供給を止め、蒸気供給管４と排気管６を抜き取る。蒸気供給管４と排気管６は発泡体に埋もれているが、蒸気供給管４は直管であるため、まっすぐ上に抜き取ることができ、排気管６は円弧状に湾曲しているため、その湾曲に沿って抜き取ることができ、抜き取った後、発泡体には蒸気供給管４と排気管６の跡が筒状の穴として残る。     
次いで必要に応じて穴２，３を塞ぎ、発泡体内蔵中空成形体の製造が完了する。
【００１８】
図４に本発明の別の形態を示す。図４において、図１と実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。
中空成形体１はプラスチックのブロー成形体からなり、二重壁の薄い板状中空体である。中空成形体１の側壁１ｃの中央と両端近傍に３つの穴を形成し、中央の穴から蒸気供給管４を挿入し、その穴をフランジ５で塞ぎ、両端近傍の穴（一方の穴に符号３を付している）から排気管６を挿入し、その穴をフランジ７で塞ぎ、蒸気供給管４に切替弁等を介して図示しない蒸気供給源に連通するパイプ８を接続している。
蒸気供給管４及び排気管６は金属製又はプラスチック製のまっすぐな剛体のパイプからなり、他方の側壁１ｄ近傍まで延び、周壁に多数の小穴（排気管６の小穴１０のみ示す）が形成され、先端が封止されている。
【００１９】
発泡体内蔵中空成形体の製造は、図１に示すものと同様に行われる。中空成形体１の中央に深く挿入された蒸気供給管４と、両端近傍に深く挿入された排気管６により、狭い中空内部であっても、中空成形体１内での蒸気の流れが中空成形体１内全体に行き渡りやすい。逆に、排気管６の側から水蒸気を供給し、蒸気供給管４の側から排気することもできる。
発泡性樹脂ビーズの二次発泡が終了すると、蒸気の供給を止め、蒸気供給管４と排気管６を抜き取る。蒸気供給管４と排気管６は発泡体に埋もれているが、いずれも直管であるため、まっすぐ横に抜き取ることができ、抜き取った後、発泡体には蒸気供給管４と排気管６の跡が筒状の穴として残る。     
次いで必要に応じて側壁に形成した穴を塞ぎ、発泡体内蔵中空成形体の製造が完了する。この発泡体内蔵中空成形体は例えば断熱壁として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】蒸気供給管と排気管をセットした中空成形体の断面図である。
【図２】蒸気供給管と排気管をセットした他の中空成形体の断面図である。
【図３】蒸気供給管と排気管をセットした他の中空成形体の断面図である。
【図４】蒸気供給管と排気管をセットした他の中空成形体の断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  中空成形体
２，３  中空成形体に開けた穴
４  蒸気供給管
６  排気管
９  蒸気供給管の周壁に開けた小穴
１０  排気管の周壁に開けた小穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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