(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品に対して厚さ２０ｍｍ以下の仕切壁を成形するための仕切壁成形部を有する成形空間と、該成形空間における用役流体を制御するための少なくとも３つのチャンバであって、成形空間に連通するコア型背面側の第１チャンバと、成形空間に連通するキャビティ型背面側の第２チャンバと、成形空間のうちの予備発泡ビーズが充填されにくい難充填部に連通する第３チャンバとを備えた型内発泡成形装置を用い、ポリオレフィン系樹脂からなる予備発泡ビーズを、３０〜５０℃の範囲内の設定温度を中心とした±５℃の一定温度に温度調整するとともに、圧縮充填圧力を前記設定温度に適応する圧力であって大気圧よりも大きく、｛（７０−設定温度［℃］）／１０｝kg/cm2の式で得られる値以下の一定圧力に無機ガスにより圧縮した状態で、前記圧縮充填圧力に各チャンバの無機ガス圧を個別に或いはいずれかの組み合わせにより制御しながら、成形品に対して厚さ２０ｍｍ以下の仕切壁を成形するための仕切壁成形部を有する成形空間内に予備発泡ビーズを圧縮充填し、その後蒸気により加熱融着せしめてから、冷却して成形型から取り出すポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【請求項２】
圧縮充填開始前の予備発泡ビーズの温度条件で、成形品密度を予備発泡ビーズの嵩密度で除算して得られる予備発泡ビーズの圧縮比が１．２〜１．５となる圧縮充填圧力に設定する請求項１記載のポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【請求項３】
前記予備発泡ビーズとして、ポリオレフィン系樹脂からなり、セル径が１００〜９００μｍ、発泡倍率が５〜６０倍、ＤＳＣ２'ｎｄピーク比が８〜６０％、独立気泡率が６５％以上のポリオレフィン系樹脂からなる予備発泡ビーズを用いた請求項１又は２記載のポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【請求項４】
前記第３チャンバとして、コア型とキャビティ型間のクリアランスを介して成形空間に連通する単数又は複数のチャンバを備えた請求項１〜３のいずれか１項記載のポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【請求項５】
前記第３チャンバとして、仕切壁成形部の奥部に連通する単数又は複数のチャンバを備え、予備発泡ビーズの充填時に、仕切壁成形部に対して先に予備発泡ビーズが充填されるように３つのチャンバの無機ガス圧を制御する請求項１〜４のいずれか１項記載のポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【請求項６】
前記第３チャンバとして、予備発泡ビーズの充填器から離れている成形空間の遠隔部の奥部に連通する単数又は複数のチャンバを備え、予備発泡ビーズの充填時に、遠隔部に対して先に予備発泡ビーズが充填されるように無機ガス圧を制御する請求項１〜５のいずれか１項記載のポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【請求項７】
成形される仕切壁の高さをＨ（ｍｍ）、厚さをＴ（ｍｍ）としたときに、Ｈ／Ｔ≧１０の関係式が成り立つような仕切壁成形部を有した請求項１〜６のいずれか１項記載のポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【請求項８】
前記予備発泡ビーズがポリプロピレン系樹脂からなる請求項１〜７のいずれか１項記載のポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【請求項９】
前記予備発泡ビーズがポリエチレン系樹脂からなる請求項１〜８のいずれか１項記載のポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【請求項１０】
前記仕切壁成形部に抜き勾配を形成した請求項１〜９のいずれか１項記載のポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性合成樹脂からなる予備発泡ビーズを用いて成形品を製作する型内発泡成形装置として、図１３に示すように、対向配置した１組の成形型１００、１０１と、予備発泡ビーズを両成形型１００、１０１により形成される成形空間１０４内に充填するための充填器１１１とを備え、両成形型１００、１０１の背面側にチャンバ１０２、１０３をそれぞれ形成するとともに、両成形型１００、１０１にチャンバ１０２、１０３と成形空間１０４とを連通する多数の通気孔１０５、１０６をそれぞれ形成し、成形に必要な蒸気や空気や冷却水などの用役流体をチャンバ１０２、１０３を介して成形空間１０４に供給するように構成したものが実用化されている。なお、この事例では、それぞれのチャンバ１０２、１０３の上部に加熱蒸気を供給するための上部用役口１０７、１０８を設け、下部に減圧ポンプあるいはドレン配管に接続された下部用役口１０９、１１０を設けて、成形空間１０４に対して蒸気を供給するように構成されている。
【０００３】
また、成形型１００、１０１に透設された多数の通気孔１０５、１０６は、実際には、０．５ｍｍφ程度の丸孔や幅０．５ｍｍ程度のスリットからなる貫通孔を複数個透設した外径７〜１２ｍｍの蓋を有する筒体からなるコアベントを、成形型１００、１０１に孔明け配置したコアベント取付孔に嵌め込んで形成したものと、成形型１００，１０１に直接的に形成した０．５ｍｍφ程度のコアベントホールとで構成され、これらの通気孔１０５、１０６は、成形型１００、１０１に２０〜５０ｍｍのピッチで設けられている。
【０００４】
このような発泡成形装置を用いて発泡成形体の成形する場合には、先ず、成形型を型閉して成形空間１０４を形成し、ポリスチレンなどの予備発泡させた予備発泡ビーズを原料タンク（図示略）から充填器１１１を通じて成形空間１０４内に送入して充填し、次に成形空間１０４内の予備発泡ビーズを加熱蒸気で加熱し、発泡融着させてから冷却固化し、成形型１００、１０１を型開して発泡成形体を取り出すことになる。
【０００５】
一方、前記成形装置を用いて成形した成形品においては、成形品重量のバラツキが大きくなるという問題があった。この課題を解決するため、例えば特公平８−１５７４６号公報には、圧縮充填開始前に予備発泡ビーズの温度を測定しそれに適応するように圧縮充填圧力を設定したり、圧縮充填開始前における予備発泡ビーズの温度を一定に設定するように構成した発泡成形方法が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような成形方法において、特に改善が望まれている課題の１つとして、成形空間１０４内の特定部位における予備発泡ビーズの充填密度と、他の部位の充填密度とに大きな差異が生じることがあるという課題である。特定部位としては、（１）複雑形状の成形品の細部を成形する成形空間１０４の奥部、（２）成形空間１０４の外周先端部分１０４ａなどがある。
【０００７】
以下、（１）、（２）における充填密度の変動の発生原因について詳述するが、その前に、最も一般的に採用されている予備発泡ビーズの充填方法について簡単に説明する。
予備発泡ビーズの充填方法としては、[1]クラッキング充填法、[2]加圧充填法、[3]圧縮充填法などが広く採用されている。
【０００８】
[1]クラッキング充填法は、コア型並びにキャビティ型に配置された通気孔からだけでは、充填時に使用する空気を十分に排気できないときに採用する方法で、充填時に、コア型とキャビティ型とを完全に型閉めせず（クラッキング）、例えば成形品の底肉厚の１０％だけ開けておき、コア型とキャビティ型間の隙間からも充填時に使用する空気を排出する方法である。
【０００９】
[2]加圧充填法は、予備発泡ビーズを収容した原料タンク内を０．２〜１．５ｋｇ／ｃｍ2程度に加圧し、成形空間内を通気孔及びチャンバを通じて大気圧に開放した状態で、原料タンクと成形空間との差圧を利用して、成形空間内に予備発泡ビーズを搬送して充填する方法である。
【００１０】
[3]圧縮充填法は、原料タンク内の圧力ｐを加圧充填法よりも高めの１．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ2程度に加圧し、一方のチャンバ内を加圧して、通気孔を通じて連通している成形空間内の圧力ｐ１の差圧（ｐ−ｐ１）を維持しながら、予備発泡ビーズを搬送して充填する方法である。
【００１１】
次に、充填密度の変動の発生原因について詳述する。
（１）複雑形状の成形品の細部を成形するための成形空間の奥部に関して
上記３つの充填方法は、要するに原料タンクと成形空間の間に適度な差圧を設け、この差圧に基づいて生じる空気の流れに乗せて予備発泡ビーズを送入するものであり、図１３に例示するような比較的単純な形状の成形空間１０４の場合には、予備発泡ビーズが隅々まで充分に行き渡った状態に充填され、部分的な充填むらも少ない状態が得られるので、最終的な発泡成形体においても密度むらが少なく比較的均質な品質を得ることができた。
【００１２】
しかしながら、図１４（ａ）に例示するような、コア型１０１の中央平面に断面袋状の深くて狭い凹部１１２（図１４では上下に２か所）が設けられている形状、あるいは図１４（ｂ）に例示するような、キャビティ型１００の中央平面に断面袋状の深くて狭い凹部１１３（図１４では同じく上下に２か所）が設けられている形状の場合には、予備発泡ビーズの充填の推進力となる空気の流れが該部分においてよどみ、予備発泡ビーズがこの断面袋状凹部１１２、あるいは１１３の奥部まで充填されにくく、極端な密度むらが生じたり、その程度がひどいときには充填欠損のため成形不能になるなどの不具合が発生した。
【００１３】
このような問題に対処するため、充填し難い、凹部に向けて専用の充填器を配置することも試みられたが、エア使用量が増加する不具合の他、１つの成形型で成形可能な成形体の個数を削減せざるを得ず、生産性が著しく低下するという問題が発生した。その理由は、通常、成形装置１台あたりの充填器の取付け個数は、原料タンクの容量あるいは加圧空気の供給能力などから一定に定められている。例えば、最も汎用な機種では充填器の取付け個数は１８個に設定されており、成形品形状が単純な場合では１つの成形空間に対して３個の充填器を設けるのに対し、成形品形状が複雑なため６個必要になったと仮定すると、成形型のスペースは本来、６個取りの余裕があるにもかかわらず、僅か３個取りの成形型しか設計できなくなってしまい、生産性が半減するからである。
【００１４】
また、充填器の個数が増えると、成形空間に供給される単位時間あたりの空気量が増えることから、成形空間内における空気圧が充填直後などにおいて瞬間的に低下したり、成形空間からの空気の排出が追いつかなくなる等、却って充填密度の変動を引き起こす結果となることもある。このため、充填器の使用本数、充填器の配置は、金型設計者にとっては悩みの種であり、また試行錯誤的要素が非常に多く、標準化が非常に困難な分野であった。特に、充填器から離れた部分や、前述の凹部のように幅の狭い有底な部分などに対する予備発泡ビーズの充填密度は低くなり易く、これらの難充填部に対する充填密度を適正値にするためには、全体的に充填密度を高くする必要があり、均一密度のときと比較して、成形品重量が重くなる。
【００１５】
更に、成形性の面から考えてみると、充填された予備発泡ビーズを蒸気で加熱するときには、充填密度の低い部分の予備発泡ビーズが十分に融着するように、予備発泡ビーズをより大きく発泡させることが必要となり、加熱蒸気圧を上げる方向にする必要がある。しかし、このように充填密度の低い部分に応じて加熱蒸気圧を上げると、充填密度の高い部分が過剰に加熱された状態となり、発泡圧力が通常の成形よりも高くなる。このため、成形された成形品を冷却するときに、この高い発泡圧力を離型可能な発泡圧力まで下げるために長い時間を要し、成形サイクルが長くなり生産性を落とす。しかも、加熱や冷却時に、成形品各部の発泡圧力が不均一になることから離型性が悪く、また充填性が悪いことから、生産性や収率が低下するという問題がある。
【００１６】
（２）成形空間の外周先端部分に関して
加圧充填法や圧縮充填法では、図１３に示すように、両成形型１００、１０１を完全に型閉した状態で予備発泡ビーズを成形空間１０４内に充填する関係上、成形空間１０４の外周先端部分１０４ａは行き止まり形状になる。このため、原料タンク（図示略）内と成形空間１０４内の差圧により生じる空気の流れが外周先端部１０４ａにおいてよどみ、予備発泡ビーズが充填されにくく、密度むらが生じやすい。
【００１７】
一方、クラッキング充填法では、コア型とキャビティ型とを完全に型閉めせず、例えば成形品の底肉厚の１０％だけ開けておくので、成形空間の外周先端部分が行き止まり形状になることはないが、充填後にコア型とキャビティ型とを型閉めする関係上、クラッキング隙間分だけ成形品の底部の密度が他の部分より高くなって、密度むらが生じるという別の問題がある。
【００１８】
また、クラッキング充填法においても、予備発泡ビーズの充填後、両成形型を完全に型閉すると、成形空間の外周先端部分が行き止まり形状になることから、予備発泡ビーズの蒸気による加熱、冷却水による冷却、成形品の離型に際して次のような問題が発生する。
【００１９】
予備発泡ビーズの加熱時には、例えば一方のチャンバから他方のチャンバに向けて加熱蒸気を供給することで、成形空間内の予備発泡ビーズに加熱蒸気を通すことになるが、図１４に示すように、成形空間１０４の外周先端部分１０４ａが行き止まり形状になっていると、外周先端部分１０４ａに対して加熱蒸気が到達しにくいうえ、比較的熱容量が大きい成形型の外周部１００ａ、１０１ａに熱量が流れてしまうので、外周先端部分１０４ａの予備発泡ビーズの温度が上がりにくく、昇温が他の部分より相当遅れるため、加熱工程の時間を長くせざるを得ず、結局、成形時間全体が長くなるという問題があった。
【００２０】
成形品の冷却時には、チャンバ１０２、１０３内に配置した図示外のノズルから成形型１００、１０１に対して冷却水を噴霧したり、チャンバ１０２、１０３を減圧して成形型の付着水や成形空間１０４内の水分を蒸発させ、そのときの気化熱によって発泡成形体を成形型とともに冷却するのであるが、このときは、先に説明した予備発泡ビーズの加熱時とは反対に、成形型の外周部１００ａ、１０１ａからの伝熱で成形空間１０４の外周先端部分１０４ａが冷めにくく、発泡成形体の成形空間１０４の外周先端部分１０４ａに位置する部分を十分冷却するのに時間がかかるという問題があった。
【００２１】
成形品の離型時には、成形型１００、１０１を型開きした状態で、キャビティ型１００の背面側からエジェクタピン（図示せず）で発泡成形体を押し出して、発泡成形体を成形型から取り出すが、コア型１０１を型開きしたとき、成形型の外周部１００ａ、１０１ａとフレーム１１４、１１５に囲まれた、金型装置の合わせ目に当たる型間空洞部１１６に溜まっていた水が流れ落ちて製品である発泡成形体を濡らしてしまうという問題があった。
【００２２】
本発明の目的は、成形ショット間及び成形空間の各部における予備発泡ビーズの充填密度を適正に調整可能なポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法を提供するものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段及びその作用】
請求項１に係るポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法は、成形品に対して厚さ２０ｍｍ以下の仕切壁を成形するための仕切壁成形部を有する成形空間と、該成形空間における用役流体を制御するための少なくとも３つのチャンバであって、成形空間に連通するコア型背面側の第１チャンバと、成形空間に連通するキャビティ型背面側の第２チャンバと、成形空間のうちの予備発泡ビーズが充填されにくい難充填部に連通する第３チャンバとを備えた型内発泡成形装置を用い、ポリオレフィン系樹脂からなる予備発泡ビーズを、３０〜５０℃の範囲内の設定温度を中心とした±５℃の一定温度に温度調整するとともに、圧縮充填圧力を前記設定温度に適応する圧力であって大気圧よりも大きく、｛（７０−設定温度［℃］）／１０｝kg/cm2の式で得られる値以下の一定圧力に無機ガスにより圧縮した状態で、前記圧縮充填圧力に各チャンバの無機ガス圧を個別に或いはいずれかの組み合わせにより制御しながら、成形品に対して厚さ２０ｍｍ以下の仕切壁を成形するための仕切壁成形部を有する成形空間内に予備発泡ビーズを圧縮充填し、その後蒸気により加熱融着せしめてから、冷却して成形型から取り出すものである。
【００２４】
この成形方法においては、３０〜５０℃の設定温度に温度調整し、圧縮充填圧力（圧縮充填時における成形空間の内圧）をこの設定温度に適応する圧力であって大気圧よりも大きく、｛（７０−設定温度［℃］）／１０｝kg/cm2の式で得られる値以下の一定圧力に設定するので、成形ショット間における成形品の重量バラツキを格段に少なくできる。つまり、予備発泡ビーズは、その製作上の制約から、ビーズ１粒ずつを同一嵩密度に発泡させることは困難で、目標となる嵩密度を中心として、前後に倍率分布を持つ粒子の混合体となる。このため、サイロから成形空間への移送過程において、どうしても分級が発生することから、成形ショット毎に使用する予備発泡ビーズの嵩密度にバラツキが発生して、成形ショット毎の成形品重量にバラツキが発生しようとするが、本発明では、予備発泡ビーズの温度を一定な設定温度に管理するとともに、圧縮充填圧力をこの設定温度に適応する圧力に設定することで、成形品の重量バラツキを防止できる。特に、厚さ２０ｍｍ以下の仕切壁を有する成形品を成形する場合には、仕切壁成形部への予備発泡ビーズの充填密度が十分に確保されにくいことから、成形品の重量バラツキが大きくなりやすいので好適である。
【００２５】
但し、予備発泡ビーズの見掛け密度に応じて、あるいは見掛け密度と温度とに応じて、圧縮充填圧力を設定するようにしてもよいが、見掛け密度を測定するための手段は大掛かりなものであり、しかも温度調整に比して嵩密度（発泡倍率）のバラツキの調整能力が小さいので、温度を一定に調整することが好ましい。また、変動する予備発泡ビーズの温度に応じて圧縮充填圧を調整することも可能であるが、圧縮充填圧の調整は温度調整よりも煩雑な制御が必要になるので、予備発泡ビーズの温度が一定に調整することが好ましい。
【００２６】
また、予備発泡ビーズの温度は、設定温度に厳密に調整することが最も好ましいが、直接的に温度測定することが困難なので、設定温度に対してある程度の幅をもたせることになるが、その幅が設定温度±５℃の範内であれば、比較的容易に温度調整可能で、しかも各成形ショット間における成形品の嵩密度のバラツキを、成形品の品質に悪影響を及ぼさない程度に低減できるので好ましい。
【００２７】
また、ポリオレフィン系樹脂からなる予備発泡ビーズは、素材自体が軟らかく、しかもガス透過性が高いことから、同一発泡倍率のポリスチレン系樹脂からなる予備発泡ビーズよりも格段に粒子形状が変形しやすく、充填性を一層向上できるので好ましい。
更に、ポリオレフィン系樹脂からなる予備発泡ビーズを無機ガスで圧縮した状態で、３つのチャンバの無機ガス圧を個別に或いはいずれかの組み合わせにより制御し、圧縮した予備発泡ビーズを無機ガスの流れに乗せて成形空間内へ充填する新しい圧縮充填方法を採用しているので、例えば予備発泡ビーズが充填されにくい難充填部に対して先に予備発泡ビーズが充填されるように、各チャンバの無機ガス圧を制御することで、成形品の各部における充填密度を一様に設定できる。このため予備発泡ビーズが充填されにくい、厚さ２０ｍｍ以下の薄肉な仕切壁を有するような成形品でも、充填器の個数を増やすことなく、成形品の各部における充填密度を適正な値に設定できる。また、強度、剛性を高めたい部分に対して先に予備発泡ビーズを充填すると、該部分における充填密度を局部的に高めてその強度を高めることが可能となる。難充填部への予備発泡ビーズの送入操作は、難充填部に対して集中的に予備発泡ビーズが充填されるように複数回に分けて行ってもよい。
【００２８】
請求項２記載の成形方法は、圧縮充填開始前の予備発泡ビーズの温度条件で、成形品密度を予備発泡ビーズの嵩密度で除算して得られる予備発泡ビーズの圧縮比が１．２〜１．５となる圧縮充填圧力に設定するものである。
つまり、圧縮比が１．２未満の場合には予備発泡ビーズが十分に発泡せず、離型後に成形品が大幅に収縮したり、ビーズ間に隙間が形成されたりして、良品が得られないという問題がある。また、圧縮比が１．５を越える場合には、充填後の成形空間内におけるビーズ粒子間が非常に狭くなり、加熱蒸気がビーズ粒子間を通過せず融着不良となったり、加熱蒸気が通過した箇所のみ過剰発泡し、成形品に割れが発生するとともに、冷却時間が長くなるという問題があるので、圧縮比が１．２〜１．５となるように圧縮充填圧力を設定することが好ましい。
【００２９】
また、前記圧縮比は、従来の成形方法では、十分な充填性能を確保するため、一般的には１．４以上に設定され、本発明のように２０ｍｍ以下の仕切壁を有する薄肉深物形状の成形品を成形する場合には、１．５〜１．６以上に保つ必要がある。ところが、このように圧縮比を高く設定した場合、予備発泡ビーズ同士が融着するのに必要な蒸気温度に対して樹脂発泡圧が高くなってしまい、長い冷却サイクルを必要とし、生産性が低下する。本発明では、圧縮比を１．２〜１．４と低く設定しているので、生産性を向上できるとともに、成形品の嵩密度と予備発泡ビーズの嵩密度とを接近させることで、予備発泡ビーズの輸送効率や保管効率を高めることが可能となる。特に、請求項４記載のように成形することで、成形品各部における予備発泡ビーズの充填密度を一様に設定できるので、成形品の品質を十分に確保しつつ生産性を向上することが可能となる。
【００３０】
請求項３記載の成形方法は、前記予備発泡ビーズとして、ポリオレフィン系樹脂からなり、セル径が１００〜９００μｍ、発泡倍率が５〜６０倍、ＤＳＣ２’ｎｄピーク比が８〜６０％、独立気泡率が６５％以上のポリオレフィン系樹脂からなる予備発泡ビーズを用いたものである。
【００３１】
この成形方法においては、予備発泡ビーズとして、セル径が１００〜９００μｍ、発泡倍率が５〜６０倍、ＤＳＣ２’ｎｄピーク比が８〜６０％、独立気泡率が６５％以上のものを使用しているので、下記のように成形品の表面性を向上し、その外観の見栄性を向上できるとともに、成形時の加熱条件に対する制約を緩和して、成形性及び省エネ性を向上できる。
【００３２】
セル径は、１００μｍ未満の場合には、成形時に表面伸びが悪く、ヒケ易く、表面外観の見栄えが劣るという問題があり、９００μｍを越える場合には、セル径が不均一になり易く、セル径が大きいため表面のきめが粗く、表面外観が劣るという問題があるので、１００〜９００μｍの範囲内に設定することが好ましい。
発泡倍率は、特に制限はないが５〜６０倍（発泡ビーズの嵩倍率）程度が好ましい。
【００３３】
ＤＳＣ２’ｎｄピーク比は、８％〜６０％に設定することが好ましい。ＤＳＣ２’ｎｄピーク比とは、基材樹脂を加熱したときに、基材樹脂の結晶融点に起因して形成される、低温側と高温側の２つのＤＳＣ（示差走査熱量測定）のピークの合計面積に対する高温側ピークの面積の割合であり、このＤＳＣ２’ｎｄピーク比が、８％未満の場合には、成形時の加熱条件幅が狭く、成形体が収縮し易く、ヒケ易い。また、６０％を越えると、加熱条件を大幅にアップする必要があり、成形機の大型化が必要であり、且つ省エネルギーという観点からもマイナスとなるので８〜６０％に設定することが好ましい。
【００３４】
独立気泡率は、６５％未満の場合には、成形時の加熱圧をアップしてなんとかビーズ同士を融着させたとしても、成形体の収縮、ヒケが大きくなり易く、目標の品質の成形体が得られ難くなるので、６５％以上に設定することが好ましい。
【００３７】
請求項４記載の成形方法は、前記第３チャンバとして、コア型とキャビティ型間のクリアランスを介して成形空間に連通する単数又は複数のチャンバを備えたものである。この場合には、クリアランスを介して成形空間の外周部に流入した充填用の無機ガスを効率的に外部へ排出できるので、例えば底の深い容器等を製作するときには、容器の開口縁に対応する位置にクリアランスが形成されるように構成することで、充填器の個数を増やすことなく、予備発泡ビーズの充填密度を適正に設定でき、容器の品質を向上することが可能となる。
【００３８】
請求項５記載の成形方法は、前記第３チャンバとして、仕切壁成形部の奥部に連通する単数又は複数のチャンバを備え、予備発泡ビーズの充填時に、仕切壁成形部に対して先に予備発泡ビーズが充填されるように３つのチャンバの無機ガス圧を制御するものである。この場合には、充填密度を十分に確保できないことから、従来成形困難であると考えられていた厚さ２０ｍｍ以下の仕切壁を有するような複雑形状の成形品でも、仕切壁成形部に対して先に予備発泡ビーズを充填することで、仕切壁成形部における予備発泡ビーズの充填密度を高めて、適正な密度の品質のよい成形品を製作することが可能となる。
【００３９】
請求項６記載の成形方法は、前記第３チャンバとして、予備発泡ビーズの充填器から離れている成形空間の遠隔部の奥部に連通する単数又は複数のチャンバを備え、予備発泡ビーズの充填時に、遠隔部に対して先に予備発泡ビーズが充填されるように無機ガス圧を制御するものである。このように構成すると、予備発泡ビーズの充填密度が低下し易い遠隔部の充填密度を十分に確保でき、品質のよい成形品を製作することが可能となる。
【００４０】
請求項７記載の成形方法は、成形される仕切壁の高さをＨ（ｍｍ）、厚さをＴ（ｍｍ）としたときに、Ｈ／Ｔ≧１０の関係式が成り立つような仕切壁成形部を有したものである。このような構成の仕切壁を有する成形品は、仕切壁成形部における予備発泡ビーズの充填密度を十分に確保できないことから従来成形困難であると考えられていたが、請求項１〜６のいずれか１項記載の成形方法、特に請求項５記載の成形方法により成形することで、仕切壁成形部における予備発泡ビーズの充填密度を高めて、適正な密度の品質のよい成形品を製作することが可能となる。
【００４１】
予備発泡ビーズとしては、ポリオレフィン系樹脂からなるものであれば任意の素材からなるものを採用できるが、安価で且つ入手が容易なことから、請求項８記載のようにポリプロピレン系樹脂や、請求項９記載のようにポリエチレン系樹脂からなるものを採用することが好ましい。
【００４２】
請求項１０記載の成形方法は、前記仕切壁成形部に抜き勾配を形成したものである。この新しい成形方法により成形可能な仕切壁は薄肉でしかも高さが高いことから、仕切壁成形部に抜き勾配を付け、離型時における成形品の破損を防止することが好ましい。
【００４３】
ポリオレフィン系樹脂からなる予備発泡ビーズを用いて成形され、複数の物品を区分けして収容するために、内部が厚さ２０ｍｍ以下の仕切壁を介して複数の収容空間に区画された集合包装体は、仕切壁におけるビーズの密度が他の部分よりも格段に低くなり、十分な強度が確保できないことから、従来成形困難であると考えられていたが、請求項１〜１０のいずれか１項記載の成形方法により成形することで、仕切壁におけるビーズの充填密度を適正に設定して、全体的に均質な密度の集合包装体を実現できる。
【００４４】
前記仕切壁の高さをＨ（ｍｍ）、厚さをＴ(ｍｍ)としたときに、Ｈ／Ｔ≧１０の関係式が成り立つような仕切壁は、薄肉でしかも高さが高いことからビーズの充填密度を十分に確保できず成形困難であったが、請求項１〜１０のいずれか１項記載の成形方法により成形することで、仕切壁におけるビーズの充填密度を適正に設定して、全体的に均質な密度の集合包装体を実現できる。
【００４６】
このような集合包装体の仕切壁は、前述したように薄肉でしかも高さが高いことから、仕切壁成形部に抜き勾配を付け、離型時における成形品の破損を防止することが好ましい。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
先ず、成形品の構成について説明する。
図１、図２に示すように、成形品１は、ポリオレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いて後述の型内発泡成形装置１０を用いて一体成形したもので、有底な箱状の本体部２と、本体部２内を複数の収容空間３に区画する仕切壁４とを備え、収容空間３内に各種物品を整列状に収容するように構成した集合包装体である。尚、成形品１のサイズや形状、収容空間３の個数は、図１、図２に例示した構成に限定されるものではなく、収容する物品のサイズや形状、収容個数などに応じて任意に設定できる。また、後述する型内発泡成形装置１０及び成形方法では、このような複雑な形状の成形品１を成形するのに好適であるが、単なる箱状や板状の単純な形状の成形品を成形することも可能である。
【００４８】
仕切壁４の厚さＴは２０ｍｍ以下に設定され、仕切壁４の高さＨ（ｍｍ）と厚さＴ（ｍｍ）とは、Ｈ／Ｔ≧１０の関係式が成り立つように構成されている。このような構成の仕切壁４を有する成形品１は、従来の成形方法では成形困難であったが、後述する本発明の成形方法により品質を低下させることなく成形できる。また、仕切壁４には所定の抜き勾配が形成され、成形品１を離型するときに、仕切壁４が破損しないように構成されている。
【００４９】
次に、この型内発泡成形装置で使用する予備発泡ビーズについて説明する。
予備発泡ビーズの素材としては、製作する成形品１の使用条件などに応じた物性の素材を選択することになるが、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系合成樹脂材料、あるいはこれらの合成樹脂材料の共重合体などが採用されている。具体的には、エチレンプロピレンランダムポリプロピレン樹脂、エチレンプロピレンブロックポリプロピレン樹脂、ホモポリプロピレンエチレンプロピレンブテンランダムターポリマー、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、架橋低密度ポリエチレン（架橋ＬＤＰＥ）などを好適に利用できる。予備発泡ビーズとして、ポリスチレン系樹脂からなる予備発泡ビーズを用いることも可能であるが、ポリオレフィン系樹脂の予備発泡ビーズの方が、素材自体が軟らかく、しかもガス透過性が高いことから、同一発泡倍率のポリスチレン系樹脂からなる予備発泡ビーズよりも格段に粒子形状が変形しやすので、本発明の目的であるところの充填性の改善効果を発揮する上で好ましい。しかも、ポリスチレン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂よりも予備発泡ビーズの形状のバラツキが大きくて充填性が劣るのが一般的であることからも、ポリオレフィン系合成樹脂材料からなる予備発泡ビーズの方が本願の充填方法の効果が表われやすいのである。
【００５０】
予備発泡ビーズのセル径は、１００μｍ未満の場合には、成形時に表面伸びが悪く、ヒケ易く、表面外観の見栄えが劣るという問題があり、９００μｍを越える場合には、セル径が不均一になり易く、セル径が大きいため表面のきめが粗く、表面外観が劣るという問題があるので、１００〜９００μｍの範囲内、より好ましくは１５０〜７００μｍ、特に好ましくは１７０〜５５０μｍに設定することになる。
発泡倍率は、特に制限はないが５〜６０倍（発泡ビーズの嵩倍率）程度が好ましい。
【００５１】
ＤＳＣ２’ｎｄピーク比は、８％〜６０％に設定することが好ましい。ＤＳＣ２’ｎｄピーク比とは、基材樹脂を加熱したときに、基材樹脂の結晶融点に起因して形成される、低温側と高温側の２つのＤＳＣ（示差走査熱量測定）のピークの合計面積に対する高温側ピークの面積の割合であり、このＤＳＣ２’ｎｄピーク比が、８％未満の場合には、成形時の加熱条件幅が狭く、成形体が収縮し易く、ヒケ易い。また、６０％を越えると、加熱条件を大幅にアップする必要があり、成形機の大型化が必要であり、且つ省エネルギーという観点からもマイナスとなるので８〜６０％、より好ましくは１０〜５０％、特に好ましくは１５〜４０％に設定することになる。
【００５２】
独立気泡率は、６５％未満の場合には、成形時の加熱圧をアップしてなんとかビーズ同士を融着させたとしても、成形体の収縮、ヒケが大きくなり易く、目標の品質の成形体が得られ難くなるので、６５％以上、より好ましくは７５％以上、特に好ましくは８５％以上に設定することになる。
【００５３】
次に、型内発泡成形装置の構成について説明する。
図３、図４に示すように、型内発泡成形装置１０は、対向配置したコア型１１及びキャビティ型１２と、コア型１１とキャビティ型１２とで形成される成形空間１３内に予備発泡ビーズを充填するためのビーズ充填手段と、成形空間１３内に充填された予備発泡ビーズを蒸気により加熱、発泡、融着させる蒸気供給手段と、成形品１を冷却するための冷却手段とを備えている。尚、成形空間１３に対する予備発泡ビーズの充填には、空気以外の窒素ガスなどの無機ガスを用いてもよいが、ここでは清浄な空気を用いて充填する場合について説明する。
【００５４】
コア型１１及びキャビティ型１２は、枠状フレーム１４と裏板１５とを有するハウジング１６にそれぞれ取り付けられ、コア型１１の背面側には第１チャンバ１７が、またキャビティ型１２の背面側には第２チャンバ１８がそれぞれ形成されている。
【００５５】
コア型１１及びキャビティ型１２には、図３〜図６に示すように、コアベント２０やコアベントホール２１からなる通気孔２２が形成され、成形空間１３とチャンバ１７，１８とは通気孔２２を介して連通されている。コアベント２０は、図５、図６に示すように、コア型１１及びキャビティ型１２に形成した取付孔２３に装着される部材であって、底面に予備発泡ビーズの直径よりも小径な貫通孔２２ａ或いは長孔２２ｂを複数形成した有底な筒体のことであり、コアベントホール２１は、図５に示すように、コア型１１及びキャビティ型１２に形成した、予備発泡ビーズの直径よりも小径な貫通孔のことである。
【００５６】
尚、本実施例では、成形型１１，１２として複数の通気孔２２をそれぞれ形成したものを用いたが、これらの通気孔２２を略完全に或いは完全に省略した成形型を用いてもよい。このような成形型を用いる場合には、両成形型を型閉めした状態で、両成形型の合わせ目部分やその付近或いは充填器やエジェクタピンの周囲に、成形空間と外部の配管とを連通させるためのスリットや貫通孔を形成して、予備発泡ビーズの充填用エアや蒸気などの用役流体を制御することになる。このような成形型を用いると、通気孔２２の跡が成形品に形成されないので、表面美麗な成形品が得られること、通気孔の形成作業がほとんど不要になったり完全に不要となるので、成形型の製作コストを低減できること、成形型を薄肉に構成できるので、蒸気による加熱等の応答性を向上できること、成形空間内とチャンバー１７，１８内における蒸気等の用役流体を個別に制御できるので、成形品の表面性と内部の融着率とを独立に制御でき、成形品特性に対する自由度を拡大できること、などの優れた効果を得ることが可能となる。
【００５７】
チャンバ１７，１８は、用役弁ＳＶ１、ＳＶ２及び切替弁ＳＷＶ１、ＳＷＶ２を介して蒸気供給管２５及びエア供給管２６にそれぞれ接続されるとともに、ドレン弁ＤＶ１、ＤＶ２及び切替弁ＳＷＶ３、ＳＷＶ４を介して、ドレン管２７及び真空ポンプＰが介装された減圧管２８にそれぞれ接続されている。そして、用役弁ＳＶ１，ＳＶ２と、ドレン弁ＤＶ１，ＤＶ２と、切替弁ＳＷＶ１，ＳＷＶ２の操作により、チャンバ１７，１８に対して蒸気や圧縮空気などの用役流体を個別に供給或いは排出できるように構成されている。
【００５８】
ビーズ充填手段について説明すると、図３に示すように、予備発泡ビーズを貯留するための原料タンク２９が設けられ、原料タンク２９には吸気管３０が接続され、吸気管３０の途中部には吸気弁Ｖ１が介装され、吸気弁Ｖ１を制御することで、原料タンク２９の内圧が調整される。
【００５９】
キャビティ型１２側の裏板１５には成形空間１３に開口する充填器３１が取付けられ、原料タンク２９にはシャッター３２が付設され、充填器３１は充填管３３を介して原料タンク２９のシャッター３２に接続され、原料タンク２９に充填された予備発泡ビーズは、空気の流れに乗って充填器３１から成形空間１３内へ供給されるように構成されている。充填器３１には充填エア供給管３４が接続され、充填エア供給管３４の途中部に介装した充填エア弁Ｖ２により、適正圧力の充填エアが供給されるような構成となっている。
【００６０】
原料タンク２９はチャンバ１７，１８の内圧以上の加圧状態に設定され、原料タンク２９に貯留された予備発泡ビーズは、圧縮された状態で、原料タンク２９から成形空間１３への空気の流れに乗って、成形空間１３に充填されるように構成されている。
【００６１】
また、シャッター３２と充填管３３との間には調整エア供給管３５が接続され、調整エア供給管３５の途中部に介装した調整エア弁Ｖ３により、充填管３３に対して適正圧力の調整エアが供給され、予備発泡ビーズは調整エアで希釈されながら、原料タンク２９から充填管３３に供給される。また、調整エアの供給量を変えることで、充填管３３に対し供給される予備発泡ビーズの単位時間当たりの供給量、つまり後述する最終希釈度合が調整される。但し、スクリューコンベア等の供給手段により原料タンク２９から充填管３３に対して予備発泡ビーズを供給することも可能であり、この場合には、調整エア弁Ｖ３及び調整エア供給管３５を省略し、スクリューコンベアの回転速度を変えることでことで、成形空間１３に対する予備発泡ビーズの単位時間当たりの供給量を調整することになる。
【００６２】
本発明の特徴とする第１の構成は、成形空間１３のうちの予備発泡ビーズが充填されにくい難充填部に連通する第３チャンバを設け、この第３チャンバを介して充填用の空気を排出することで、難充填部に対する予備発泡ビーズの流入を促進して、難充填部における予備発泡ビーズの充填密度を適正に設定した点にある。
【００６３】
難充填部としては、例えば成形空間１３の外周先端部分１３ａや、仕切壁４を成形する仕切壁成形部１３ｂの奧部や、充填器３１から離れている成形空間１３の遠隔部の奥部などが考えられる。
【００６４】
外周先端部分１３ａの難充填部における充填性を改善するため、型閉めした状態で、コア型１１とキャビティ型１２間にはスリット状のクリアランス４０が形成され、コア型１１及びキャビティ型１２のフランジ部１１ａ，１２ａ間には第３チャンバとしての型間空洞部４１が形成され、外周先端部分１３ａの難充填部はクリアランス４０を介して型間空洞部４１に連通されている。型間空洞部４１は、用役弁ＳＶ３及び切替弁ＳＷＶ１、ＳＷＶ２を介して蒸気供給管２５及びエア供給管２６にそれぞれ接続されるとともに、ドレン弁ＤＶ３及び切替弁ＳＷＶ３、ＳＷＶ４を介して、ドレン管２７及び真空ポンプＰが介装された減圧管２８にそれぞれ接続され、型間空洞部４１の内圧を制御することで、外周先端部分１３ａの難充填部の内圧を調整できるように構成されている。但し、型間空洞部４１は、予備発泡ビーズの充填性を改善するだけであれば、ドレン管にのみ接続すればよく、必ずしも蒸気供給管２５やエア供給管２６や減圧管２８に接続する必要はないが、これらの管に接続することで、後述のように型間空洞部４１における充填用の空気以外の用役流体を制御して、予備発泡ビーズの加熱や成形品１の冷却及び離型時における種々のメリットが得られるので好ましい。
【００６５】
クリアランス４０の開口幅は、予備発泡ビーズの直径よりも小さく設定され、予備発泡ビーズの充填時に、予備発泡ビーズとともに成形空間１３に供給される充填用の無機ガスのみが通過して、予備発泡ビーズが成形空間１３に残留するように構成されている。但し、クリアランス４０はコア型１１及びキャビティ型１２の全周に亙って形成してもよいし、必要部分にのみ局部的に設けてもよい。また、図７に示すように、クリアランス４０を隔壁４２により複数（図例では２つ）に区画し、これら複数のクリアランス４０に対応させて型間空洞部４１を設け、複数の型間空洞部４１に対して充填用の空気やその他の用役流体を個別に制御できるように構成してもよい。
【００６６】
仕切壁成形部１３ｂの奧部の難充填部における充填性を改善するため、仕切壁成形部１３ｂの奧部には貫通孔４３が形成され、この貫通孔４３に接続された排気管４４は、ドレン弁ＤＶ４及び切替弁ＳＷＶ３、ＳＷＶ４を介して、ドレン管２７及び減圧管２８にそれぞれ接続されている。この場合には、排気管４４の管内空間４５が第３チャンバとして機能し、仕切壁成形部１３ｂの奧部に流入した充填用空気は貫通孔４３及び排気管４４を介して排出されるように構成されている。尚、貫通孔４３は、前記クリアランス４０と同様に、充填性のみを改善するのであれば、ドレン管２７にのみ接続すればよいのであるが、蒸気供給管２５やエア供給管２６や減圧管２８などの他の配管に接続して、より木目細かな用役流体の制御を行うようにしてもよい。
【００６７】
貫通孔４３は、丸孔状やスリット状などの任意の形状に形成することが可能であるが、いずれにしても予備発泡ビーズがこの貫通孔４３を通って排気管４４側へ流入しないような開口幅に形成することになる。また、充填器３１から離間した遠隔部やその他の部位においても、予備発泡ビーズが充填され難い場合には、仕切壁成形部１３ｂの奧部と同様に貫通孔を形成して排気管と接続し、充填用の空気を排出するように構成することが可能である。
【００６８】
本発明の特徴とする第２の構成は、成形空間１３に供給する予備発泡ビーズの温度を所定の設定温度に調整し、これに適応させて圧縮充填圧力（圧縮充填時における成形空間の内圧）を設定した点にある。
具体的には、原料ビーズはビーズ温調槽３８で設定温度に加温され、原料供給弁Ｖ４を介して原料タンク２９に供給される。ここで、ビーズ温調槽３８には予備発泡ビーズを加熱するための加熱手段３９を設けるとともに温度センサ３７ａを設け、温度センサ３７ａからの信号に基づいて加熱手段３９による加熱温度を制御することにより、予備発泡ビーズの温度を設定温度に調整することになる。但し、ビーズ温調槽３８の内壁を断熱材で構成したり外壁を断熱材で構成し、ビーズ温調槽３８の保温性を高めるとともに、ビーズ温調槽３８内の雰囲気温度が一様になるように、加熱手段３９として例えば熱風ブロワを用い、ビーズを攪拌しながら温調することが好ましい。また、予備発泡ビーズの温度をより厳密に調整するため、温度センサ３７ａを複数設けて、その平均温度を予備発泡ビーズの温度として用いてもよい。ビーズ温調槽３８から原料タンク２９へ予備発泡ビーズを搬送するための配管は保温し、原料輸送のための空気の温度も予め調整することが好ましい。原料タンク２９には温調手段３６を設けるとともに、原料タンク２９内の雰囲気温度を測定するための温度センサ３７ｂを設け、この温度センサ３７ｂからの信号に基づきビーズ温調槽３８の温度設定の変更、或いは温調手段３６の温度を制御することにより、充填前の予備発泡ビーズの温度を一定にすることができる。
【００６９】
加熱手段３９としては、任意の構成の加熱手段を採用できるが、成形時に加熱蒸気を用いるので、加熱蒸気を利用した加熱手段を設けることが設備経済上好ましい。その他、加熱手段として電気ヒータ等が挙げられ、加熱蒸気を利用した加熱手段と電気ヒータ等の加熱手段とを併用してもよい。温調手段３６としては、成形工場では冷却水温度を３０〜５０℃に管理していることより、この冷却水を利用した温調を行うことが、設備経済上好ましい。
予備発泡ビーズの加熱温度は、常温以上、融点以下の任意の温度に設定できるが、高温域でのビーズの劣化或いは低温域での夏場の温度管理、冬場の省エネを考慮すると、３０℃〜８０℃、さらに、成形機の低圧縮圧力域或いは高圧縮圧力域での圧縮充填圧力の制御精度、ビーズ圧縮特性を考慮すると、３０℃〜５０℃に設定することが好ましい。また、成形品の機械的強度及び重量を安定化させるため、予備発泡ビーズの温度は、設定温度±５℃の範囲内に調整することが好ましい。
【００７０】
また、予備発泡ビーズの圧縮充填圧力は、例えば次のような試験を行って予め設定することになる。
先ず、前記設定温度に対する最適な圧縮充填圧力を求めるために行った試験について説明する。
成形品として、ポリプロピレン製の予備発泡ビーズを用いて、外寸で長さ１１５８．６ｍｍ、幅１４４．３ｍｍ、厚み１１４．３ｍｍの自動車バンパーの芯材を次のようにして製作した。
【００７１】
先ず、嵩密度の異なる複数種類の予備発泡ビーズを用い、これを２４℃の設定温度に保った状態で４．０kg/cm2の圧縮充填圧力で成形空間に圧縮充填し、その後蒸気により予備発泡ビーズを加熱融着させて、予備発泡ビーズのビーズ嵩密度の異なる複数種類の成形品を製作した。また、圧縮充填圧力のみを変更して、３．５kg/cm2、３．０kg/cm2にそれぞれ設定した場合の成形品も同様にして製作した。そして、各圧縮充填圧力における、予備発泡ビーズのビーズ嵩密度と乾燥後の成形品重量との関係を求め図８に示す結果を得た。
【００７２】
次に、嵩密度の異なる複数種類の予備発泡ビーズを用い、これを４０℃の設定温度に保った状態で３．５kg/cm2の圧縮充填圧力で成形空間に圧縮充填し、その後蒸気により予備発泡ビーズを加熱融着させて、予備発泡ビーズのビーズ嵩密度の異なる複数種類の成形品を製作した。また、圧縮充填圧力のみを変更して、３．０kg/cm2、２．５kg/cm2、２．０kg/cm2にそれぞれ設定した場合の成形品も同様にして製作した。そして、各圧縮充填圧力における、予備発泡ビーズのビーズ嵩密度と乾燥後の成形品重量との関係を求め図９に示す結果を得た。
【００７３】
次に、嵩密度の異なる複数種類の予備発泡ビーズを用い、これを５５℃の設定温度に保った状態で３．０kg/cm2の圧縮充填圧力で成形空間に圧縮充填し、その後蒸気により予備発泡ビーズを加熱融着させて、予備発泡ビーズのビーズ嵩密度の異なる複数種類の成形品を製作した。また、圧縮充填圧力のみを変更して、２．５kg/cm2、２．０kg/cm2、１．５kg/cm2、１．０kg/cm2にそれぞれ設定した場合の成形品も同様にして製作した。そして、各圧縮充填圧力における、予備発泡ビーズのビーズ嵩密度と乾燥後の成形品重量との関係を求め図１０に示す結果を得た。
【００７４】
本発明において最も好ましい成形条件は、予備発泡ビーズの嵩密度が、サイロから成形空間への予備発泡ビーズの移送過程における分級により変動しても、成形品重量が一様になるような成形条件を得ることであり、図８〜図１０に示す試験結果から判るように、予備発泡ビーズ温度を２４℃に設定した場合には、圧縮充填圧力を３．５kg/cm2に設定したときに、また予備発泡ビーズ温度を４０℃に設定した場合には、圧縮充填圧力を２．０kg/cm2に設定したときに、更に予備発泡ビーズ温度を５５℃に設定した場合には、圧縮充填圧力を１．０kg/cm2に設定したときに、線図がそれぞれ略水平になって、予備発泡ビーズの嵩密度が変化しても成形品重量がほとんど変化していないことが判る。
【００７５】
つまり、成形空間内に充填する予備発泡ビーズの温度に応じて圧縮充填圧力を設定することで、予備発泡ビーズの嵩密度が変化しても成形品重量が変化しないように成形品を製作できることが判る。また、圧縮充填圧力を調整するよりも予備発泡ビーズの温度を調整する方が制御し易いので、成形空間内に充填する予備発泡ビーズの温度を予め設定した設定温度になるように温度調整し、圧縮充填圧力は該設定温度に応じた圧縮充填圧力に固定することが好ましい。
【００７６】
設定温度は、温度調整のためのエネルギー消費量を少なくしてランニングコストを低下するため、３０〜５０℃の範囲内に設定することが好ましい。また、予備発泡ビーズの温度測定は、直接的に測定することが困難なので、予備発泡ビーズを充填している原料タンク等に温度センサを付設して測定することになるが、測定温度と実際の温度との温度差が大きくなると、予備発泡ビーズの嵩密度に応じて成形品重量が大きく変動するので、測定温度は設定温度±５℃内に設定することが好ましい。
【００７７】
圧縮充填圧力は、前記設定温度に適応する圧力に設定することになる。具体的には、大気圧よりも大きく、図８〜図１０から判るように｛（７０−設定温度［℃］）／１０｝kg/cm2の式で得られる値以下に設定することになる。より好ましくは、０．５kg/cm2以上、｛（７０−設定温度［℃］）／１０｝kg/cm2の式で得られる値以下に設定することになる。
【００７８】
次に、前記試験結果を検証するために行った、検証試験について説明する。
前記成形品と同じサイズの成形品を製作すべく、嵩密度５９〜６４ｇ／Ｌの範囲内の複数種類のポリプロピレン製の予備発泡ビーズを用い、これを４０℃の設定温度に保った状態で２．５kg/cm2の圧縮充填圧力で成形空間に圧縮充填し、その後蒸気により予備発泡ビーズを加熱融着させて、ビーズ嵩密度の異なる１００個の成形品を製作した。そして、これら成形品の予備発泡ビーズのビーズ嵩密度と成形品重量との関係を求め、図１１に示す結果を得た。
【００７９】
次に、前記成形品と同じサイズの成形品を製作すべく、嵩密度５１〜５８ｇ／Ｌの範囲内の複数種類のポリプロピレン製の予備発泡ビーズを用い、これを４０℃の設定温度に保った状態で２．０kg/cm2の圧縮充填圧力で成形空間に圧縮充填し、その後蒸気により予備発泡ビーズを加熱融着させて、ビーズ嵩密度の異なる９００個の成形品を製作した。そして、これら成形品の予備発泡ビーズのビーズ嵩密度と成形品重量との関係を求め、図１２に示す結果を得た。
【００８０】
図１１、図１２に示すように、成形空間内に充填する予備発泡ビーズの温度と圧縮充填圧力との関係を適正に設定することで、成形品重量は、予備発泡ビーズの嵩密度に応じて多少増加傾向にはなっているが、大きく増加することはなく、成形品重量のバラツキが少なくなっており、前記試験結果が量産時においても適合していることが判る。
【００８１】
また、圧縮充填開始前の予備発泡ビーズの温度条件で、成形品密度を予備発泡ビーズの嵩密度で除算して得られる予備発泡ビーズの圧縮比が１．２〜１．５、好ましくは１．２５〜１．４５となる圧縮充填圧力に設定することになる。つまり、圧縮比が１．２未満の場合には予備発泡ビーズが十分に発泡せず、離型後に成形品が大幅に収縮したり、ビーズ間に隙間が形成されたりして、良品が得られないという問題がある。また、圧縮比が１．５を越える場合には、充填後の成形空間内におけるビーズ粒子間が非常に狭くなり、加熱蒸気がビーズ粒子間を通過せず融着不良となったり、加熱蒸気が通過した箇所のみ過剰発泡し、成形品に割れが発生するとともに、冷却時間が長くなるという問題があるので、圧縮比が１．２〜１．５となるように圧縮充填圧力を設定することが好ましい。
【００８２】
次に、前記型内発泡成形装置１０を用いた予備発泡ビーズの充填方法の一例について説明する。
先ず、予備発泡ビーズを図示外の成含タンク内に充填して、０．３〜２．０ｋｇ／ｃｍ2の無機ガスを予備発泡ビーズに圧入する。つまり、本発明で使用する予備発泡ビーズは、ポリオレフィン系樹脂からなり、一般にポリスチレン系樹脂と比較して発泡力が弱いので、蒸気で加熱しても予備発泡ビーズが十分に膨らまず、ビーズ間の密着性が低下したり、ビーズ間の隙間が大きくなって見栄性が低下するなど、成形品の品質が低下することが考えられる。このため、予備発泡ビーズに予め無機ガスを圧入してその発泡力を高めることが好ましい。但し、この成含工程は、使用する原料によっては用いられる場合があるが、一般的には省略する。
【００８３】
こうして得られた予備発泡ビーズをビーズ温調槽３８に供給し、ビーズ温調槽３８内における予備発泡ビーズの温度を測定しながら、加熱手段３９によりビーズ温調槽３８内を加熱し、予備発泡ビーズの温度を３０〜５０℃の所定の設定温度に調整した後、保温された原料タンク２９に予備発泡ビーズを供給する。
【００８４】
次に、コア型１１とキャビティ型１２を型閉めしてから、成形空間１３内を予備発泡ビーズの設定温度に適応する圧縮充填圧に調整すべく、チャンバ１７，１８と型間空洞部４１と管内空間４５を予め設定された圧縮充填圧力に加圧するとともに、原料タンク２９内を成形空間１３内の圧力よりも多少低く設定することになる。このように、圧縮充填時における予備発泡ビーズの温度を設定温度に設定し、圧縮充填圧力をこの設定温度に適応した圧力に設定するので、前述のように、予備発泡ビーズの嵩密度に多少のバラツキがあっても、一様な重量の成形品を製作することが可能となる。
【００８５】
次に、充填器３１のフィラ、シャッター３２、充填エア弁Ｖ２、調整エア弁Ｖ３を開け予備発泡ビーズの充填を開始する。充填エア弁Ｖ２における充填エア圧力は、原料タンク２９の内圧より少なくとも２ｋｇ／ｃｍ2以上高く、且つ絶対値で４ｋｇ／ｃｍ2以上に設定する。
【００８６】
充填中は、予備発泡ビーズは、原料タンク２９内の圧縮空気、及び調整エア弁Ｖ３からの圧縮空気、並びに充填エア弁Ｖ２からの圧縮空気で希釈されながら成形空間１３内に流入する。このとき成形空間１３に流入する空気と予備発泡ビーズとの容積比は、成形空間１３に供給される空気の容積を予備発泡ビーズの容積で除算して得られる数値を最終希釈度合と定義すると、最終希釈度合は５以上、好ましくは１０〜５０になるように設定される。
【００８７】
予備発泡ビーズの最終希釈度合が５０よりも大きいと、予備発泡ビーズの単位時間あたりに充填される量が低下するため、充填に時間を要し、成形サイクルタイムが延びるとともに、エア消費量が多くなるという問題がある。また、最終希釈度合が１０よりも小さいと、充填管３３、充填器３１あるいは成形空間１３中で予備発泡ビーズ同士の接触或いは衝突回数が増加するため、予備発泡ビーズの充填を妨げる抵抗が増加するという問題があり、また予備発泡ビーズが空気の流れを阻害するため、充填が良好に行えないという問題があるので、１０〜５０に設定することが好ましい。但し、スクリューコンベア等の供給手段により予備発泡ビーズを供給する場合には、最終希釈度合が所望の値になるように、スクリューコンベアの回転速度を制御して、成形空間１３に対する予備発泡ビーズの単位時間当たりの供給量を設定することになる。
【００８８】
こうして、成形空間１３内に流入した圧縮空気は、通気孔２２とクリアランス４０と貫通孔４３とを通ってチャンバ１７，１８と型間空洞部４１と管内空間４５の圧力を上昇させる。この時、チャンバ１７，１８と型間空洞部４１と管内空間４５の圧力をドレン弁ＤＶ１〜ＤＶ４を用いて個別にあるいはいずれかを組合せて制御することにより、予備発泡ビーズの充填され難い部分に対して、先に予備発泡ビーズを充填して、成形品１の各部における密度のバラツキを抑制したり、充填密度を適正に確保することができる。
【００８９】
例えば、チャンバ１７，１８と型間空洞部４１と管内空間４５の内圧が設定圧以上になったときにドレン弁ＤＶ１〜ＤＶ４を順次開放するように構成するとともに、設定圧を第２チャンバ１８＞第１チャンバ１７＞型間空洞部４１＞管内空間４５とすれば、先ずドレン弁ＤＶ４が開放されて難充填部４０に対して予備発泡ビーズが充填され、難充填部４０への予備発泡ビーズの充填が略完了して、チャンバ１７，１８と型間空洞部４１の内圧が高くなると、ドレン弁ＤＶ３が開放されて、成形空間１３の外縁部に予備発泡ビーズが充填される。こうして設定圧の小さいものから順番にドレン弁が開放されて、成形空間１３に予備発泡ビーズが充填されることになる。
【００９０】
また、別の制御方法としては、充填工程を４つに分け、第１の工程ではドレン弁ＤＶ４のみを使用して管内空間４５の空気圧力を制御し、第２の工程ではドレン弁ＤＶ３、ＤＶ４を用いて型間空洞部４１と管内空間４５の空気圧力を制御し、第３の工程では排気弁ＤＶ１、ＤＶ３、ＤＶ４を用いて第１チャンバ１７と型間空洞部４１と管内空間４５の空気圧力を制御し、第４工程では、排気弁ＤＶ１〜ＤＶ４を用いてチャンバ１７，１８と型間空洞部４１と管内空間４５の空気圧力を制御しつつ、予備発泡ビーズを成形空間１３内に順次充填する。
【００９１】
こうして、予備発泡ビーズを充填した後、充填器３１のフィラを閉めるとともに調整エア弁Ｖ３を閉め、充填エアを用いて充填器３１並びに充填管３３内に残っている予備発泡ビーズを原料タンク２９に戻し、その後充填エア弁Ｖ２並びにシャッター３２を閉めることで充填サイクルは終了し、加熱、冷却、離型の一連の通常成形工程を順次行って、所定成形品１を得ることになる。
【００９２】
尚、前記型内発泡成形装置１０においては、クリアランス４０及び型間空洞部４１を形成しているので、これを有効に利用し、クリアランス４０及び型間空洞部４１における用役流体を次のように制御しながら加熱、冷却、離型を行うことも可能である。
【００９３】
即ち、加熱工程において、型間空洞部４１及びクリアランス４０に蒸気を導入して、クリアランス４０の周辺部を加熱するとともに、成形空間１３内にも送入して、成形空間１３の外周先端部分１３ａの予備発泡ビーズの加熱を補う操作を行う。
【００９４】
この場合には、従来比較的熱容量が大きく温度が上昇しにくかった、両成形型１１，１２の外周部を構成するフランジ部１１ａ，１２ａが直接加熱されるようになるので、外周先端部分１３ａの予備発泡ビーズの迅速な温度上昇が可能になるから、結局、成形時間合計を短縮できるという利点が得られるのである。
【００９５】
この他、蒸気による外周先端部分１３ａのエアパージが確実になる、あるいはクリアランス４０を通じて独立した調圧操作が可能となるので、チャンバ圧に対して蒸気圧をプラス、マイナスなどコントロールして成形型１１，１３内の温度バランスを最も好ましい状態に設定でき、大幅なサイクル時間削減あるいは省エネ効果が期待できる。
【００９６】
冷却工程において、冷却水の注水の他、前記クリアランス４０を通して成形空間１３内を減圧して、注水によって成形空間１３内に侵入した水分の気化による冷却を促進するとともに、ドレンを排出する操作を行う。
この場合においても、熱容量が大きく温度が下がりにくい成形型１１，１２のフランジ部１１ａ，１２ａの温度低下を促進できるから、サイクル時間の削減に大いに貢献できるのである。
【００９７】
離型工程において、前記クリアランス４０、型間空洞部４１に溜まっているドレンを排出する操作を行う。その結果、前記冷却時の注水によって生じたクリアランス４０、型間空洞部４１に溜まるドレンが除去できるから、離型のために型開きしても作業場を水濡れ状態にするなどの不具合が解消できる。
【００９８】
尚、これまでの説明では、コア型１１に仕切壁成形部１３ｂが設けられている場合について説明したが、仕切壁成形部１３ｂがキャビティ型１２側に設けられている場合には、これまでの説明におけるチャンバ１７，１８を逆に読み替えた方法を採用することにより、全く同様な作用と効果を得ることができる。
【００９９】
このようにして成形した成形品１は、例えば仕切壁４の肉厚が２０ｍｍ以下、好ましくは３〜１５ｍｍ、より好ましくは５〜１０ｍｍの薄肉に構成されたものや、成形品１の仕切壁４の厚さ方向に配置されるビーズの個数が３個以下のものなど、従来充填困難であると考えられていたような成形品１であっても、各部における密度が平均密度の±５％以内、好ましくは±４％以内、より好ましくは±３％以内に設定された密度のバラツキの少ない品質のよい成形品１となる。また、予備発泡ビーズの温度を設定温度に保ち、圧縮充填圧力を設定温度に適応する圧力に保った状態で成形するので、例えば９００ｇの成形品を成形するときにおける成形品の重量バラツキ３σを、従来の成形方法では１０％であったものを、３％以下に調整することが可能となり、各成形ショット間における成形品の重量バラツキが少なく、成形品品質及び収率のよい成形品となる。
【０１００】
本発明は、例えばカップ麺の容器のような小さく単純な形状をした成形品１よりも、比較的大きく、複雑な形状をした包装体を成形するときに効果を発揮し、有用なものである。特に、厚肉部と薄肉部とを共に有するような、集合包装体に有益である。また、各成形ショット間における重量バラツキが少なくなることから、自動車用バンパーの芯材のように、機械的強度と重量に対する制約が厳しい成形品にも好適に利用できる。
【０１０１】
次に、この充填方法により予備発泡ビーズを充填して成形した成形品１の品質評価試験について説明する。
図１、図２に示ような形状の成形品１を製作するに当たり、予備発泡ビーズの充填法として、クラッキング充填法、加圧充填法、圧縮充填法により予備発泡ビーズを充填した場合と、前述した本発明の充填方法により予備発泡ビーズを充填した場合の４つの充填方法で、予備発泡ビーズを充填して４種類の成形品を製作した。そして、図２に示すように、成形品１の仕切壁４の先端部４ａと途中部４ｂと基端部４ｃにおける密度をそれぞれ測定して、表１に示すような結果を得た。また、本発明の充填方法と、従来の圧縮充填法とで、各々１００回の成形を行い、各成形ショットの成形品重量を測定して、その平均重量と最大及び最小重量と、最大重量差と、成形品の重量バラツキ３σを求め、表２に示すような結果を得た。
【０１０２】
【表１】
0003888006.tif 000002
【０１０３】
表１に示すように、従来の充填法により予備発泡ビーズを充填して製作した成形品では、仕切壁４の基端部４ａから先端部４ｃ側へ行くに従って密度が低下しているのに対し、本発明の充填方法により予備発泡ビーズを充填して製作した成形品では、略一様な密度になっていることが判る。つまり、本発明の充填方法では、密度のバラツキの少ない品質の良い成形品を製作できることが判る。また、従来の成形品では、密度の低い部分においても十分な強度が得られるように、密度の低い部分を基準に成形品の設計を行う必要があり、成形品が重たくなるという問題があるが、本発明の成形品では、成形品の各部における密度が略一様になるので、成形品の強度を十分に確保しつつ、成形品を軽量に構成でき、しかも予備発泡ビーズの使用量を少なくして成形品の製作コストを低減できる。
【０１０４】
【表２】
0003888006.tif 000003
【０１０５】
表２に示すように、本発明の充填方法で予備発泡ビーズを充填して成形すると、従来の圧縮充填法で充填して成形した場合よりも、成形ショット間における成形品の重量バラツキが小さくなり、所望の重量に精度よく成形されていることが判る。
【０１０６】
次に、成形サイクルの評価試験について説明する。
圧縮成形品として、図１、図２に示すような形状で、外寸で縦４５０ｍｍ、横３００ｍｍ、高さ１８０ｍｍの箱型、厚み８ｍｍの縦方向のリブ５本、厚み８ｍｍの横方向のリブ１本の成形品を製作するにあたり、本発明例として、予備発泡ビーズとして嵩密度が２０ｇ／Ｌのポリプロピレン製ビーズを用い、成形品の嵩密度を２８ｇ／Ｌ、２６ｇ／Ｌ、２４ｇ／Ｌに設定した実施例１〜３の成形品と、予備発泡ビーズとして嵩密度が２５ｇ／Ｌのポリエチレン製ビーズを用い、成形品の嵩密度を３３ｇ／Ｌ、３０ｇ／Ｌ、２９ｇ／Ｌに設定した実施例４〜６の成形品を製作した。
【０１０７】
また、比較例として、予備発泡ビーズとして嵩密度が２０ｇ／Ｌのポリプロピレン製ビーズを用い、成形品の嵩密度を３０ｇ／Ｌ、２８ｇ／Ｌ、２６ｇ／Ｌに設定した従来例１〜３の成形品と、予備発泡ビーズとして嵩密度が２５ｇ／Ｌのポリエチレン製ビーズを用い、成形品の嵩密度を４０ｇ／Ｌ、３８ｇ／Ｌ、３５ｇ／Ｌに設定した従来例４〜６の成形品を製作した。
そして、実施例１〜６と比較例１〜６の成形サイクルと成形品品質とを測定して表３，４を得た。但し、表３，４において、成形品品質は、ビーズ同士の密着状態を３段階評価したもので、十分に密着しているものを良品として「○」で表示し、使用には耐え得るが多少難のあるものを「△」で表示し、全く使用に耐えないものを「×」で表示した。
【０１０８】
【表３】
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【０１０９】
【表４】
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【０１１０】
表３，４に示すように、従来の成形方法では、予備発泡ビーズとしてポリプロピレン製ビーズを使用した場合には、比較例１のように成形品嵩密度を３０ｇ／Ｌ（圧縮比１．５）以上に設定しないと、品質の良い成形品が得られず、またポリエチレン製ビーズを使用した場合には、比較例４のように成形品嵩密度を４０ｇ／Ｌ（圧縮比１．６）以上に設定しないと、品質の良い成形品が得られない。それに対して、本発明の成形方法では、予備発泡ビーズとしてポリプロピレン製ビーズを使用した場合には、実施例２のように成形品嵩密度を２６ｇ／Ｌ（圧縮比を１．３に設定した場合でも、十分な品質の成形品が得られ、ポリエチレン製ビーズを使用した場合には、実施例５のように成形品嵩密度を３０ｇ／Ｌ（圧縮比１．２）以上に設定した場合でも、品質の良い成形品が得られる。また、成形サイクルは、成形品の嵩密度を予備発泡ビーズの嵩密度で除算して求めた圧縮比が増大するにしたがって長くなり、十分な品質の成形品が得られる比較例１，４では、１８０ｓｅｃ，２１０ｓｅｃであるのに対し、実施例２，３では１３０ｓｅｃ，１２０ｓｅｃであり、本発明の成形方法では、従来の成形方法と比較して、十分な品質を確保しつつ、成形サイクルを格段に短縮できることが判る。
【０１１１】
尚、本実施例では、成形品１の各部における密度が一様になるように、チャンバ１７，１８と型間空洞部４１と管内空間４５の内圧を調整したが、局部的に強度を高めたい部分における予備発泡ビーズの充填密度を高めることも可能である。また、成形品１以外の各種形状の成形品を成形する場合においても、本発明を勿論適用することが可能である。
【０１１２】
【発明の効果】
請求項１に係るポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形方法によれば、３０〜５０℃の設定温度に温度調整した予備発泡ビーズを、この設定温度に適応する圧力であって大気圧よりも大きく、｛（７０−設定温度［℃］）／１０｝kg/cm2の式で得られる値以下の圧縮充填圧力で成形空間内に圧縮充填するので、予備発泡ビーズの嵩密度が各成形ショット間において予備発泡ビーズの移送時における分級等により変動しても、その悪影響を受けることなく一様な重量の成形品を製作できるので、成形品の品質安定性を格段に向上できる。
また、予備発泡ビーズの温度を設定温度±５℃の範内に設定するので、比較的容易に温度調整可能で、しかも各成形ショット間における成形品の嵩密度のバラツキを、成形品の品質に悪影響を及ぼさない程度に低減できるので好ましい。
更に、ポリオレフィン系樹脂からなる予備発泡ビーズは、素材自体が軟らかく、しかもガス透過性が高いことから、同一発泡倍率のポリスチレン系樹脂からなる予備発泡ビーズよりも格段に粒子形状が変形しやすく、充填性を一層向上できるので好ましい。
更にまた、３つのチャンバの無機ガス圧を個別に或いはいずれかの組み合わせにより制御し、圧縮した予備発泡ビーズを無機ガスの流れに乗せて成形空間内へ充填するので、例えば予備発泡ビーズが充填されにくい難充填部に対して先に予備発泡ビーズが充填されるように、各チャンバの無機ガス圧を制御することで、成形品の各部における充填密度を一様に設定できる。このため予備発泡ビーズが充填されにくい、厚さ２０ｍｍ以下の薄肉な仕切壁を有するような成形品でも、充填器の個数を増やすことなく、成形品の各部における充填密度を適正な値に設定できる。また、強度、剛性を高めたい部分に対して先に予備発泡ビーズを充填すると、該部分における充填密度を局部的に高めてその強度を高めることが可能となる。
【０１１３】
請求項２記載のように、圧縮充填開始前の予備発泡ビーズの温度条件で、成形品密度を予備発泡ビーズの嵩密度で除算して得られる予備発泡ビーズの圧縮比が１．２〜１．５となる圧縮充填圧力に設定すると、成形のサイクルタイムを短くして生産性を向上できるとともに、ビーズ同士が適正に密着した品質の良い成形品を成形できる。また、成形品の嵩密度と予備発泡ビーズの嵩密度とが接近するので、予備発泡ビーズの輸送効率や保管効率を高めることが可能となる。
【０１１４】
請求項３記載のように、予備発泡ビーズとして、ポリオレフィン系樹脂からなり、セル径が１００〜９００μｍ、発泡倍率が５〜６０倍、ＤＳＣ２’ｎｄピーク比が８〜６０％、独立気泡率が６５％以上のポリオレフィン系樹脂からなる予備発泡ビーズを用いると、成形品の表面性を向上し、その外観の見栄性を向上できるとともに、成形時の加熱条件に対する制約を緩和して、成形性及び省エネ性を向上できる。
【０１１６】
請求項４記載のように、第３チャンバとして、コア型とキャビティ型間のクリアランスを介して成形空間に連通するチャンバを備えると、クリアランスを介して成形空間の外周部に流入した充填用の無機ガスを効率的に外部へ排出できるので、例えば底の深い容器等を製作するときには、容器の開口縁に対応する位置にクリアランスが形成されるように構成することで、充填器の個数を増やすことなく、予備発泡ビーズの充填密度を適正に設定でき、容器の品質を向上することが可能となる。
【０１１７】
請求項５記載のように、第３チャンバとして、仕切壁成形部の奥部に連通するチャンバを備えると、充填密度を十分に確保できないことから、従来成形困難であると考えられていた厚さ２０ｍｍ以下の仕切壁を有するような複雑形状の成形品でも、仕切壁成形部に対して先に予備発泡ビーズを充填することで、仕切壁成形部における予備発泡ビーズの充填密度を高めて、適正な密度の品質のよい成形品を製作することが可能となる。
【０１１８】
請求項６記載のように、第３チャンバとして、予備発泡ビーズの充填器から離れている成形空間の遠隔部の奥部に連通するチャンバを備えると、予備発泡ビーズの充填密度が低下し易い遠隔部の充填密度を十分に確保でき、品質のよい成形品を製作することが可能となる。
【０１１９】
請求項７記載のような構成の仕切壁成形部を形成すると、高さＨ（ｍｍ）と厚さＴ（ｍｍ）とにＨ／Ｔ≧１０の関係式が成り立つような仕切壁を有する成形品を成形することが可能となる。このような成形部は、仕切壁成形部における予備発泡ビーズの充填密度を十分に確保できないことから従来成形困難であると考えられていたが、請求項１〜６のいずれか１項記載の成形方法、特に請求項５記載の成形方法により成形することで、品質よく成形することができる。
【０１２０】
予備発泡ビーズとしては、ポリオレフィン系樹脂からなるものであれば任意の素材からなるものを採用できるが、安価で且つ入手が容易なことから、請求項８記載のようにポリプロピレン系樹脂や、請求項９記載のようにポリエチレン系樹脂からなるものを採用することが好ましい。
【０１２１】
前記成形方法では、薄肉でしかも高さの高い仕切壁を有する成形体を成形できるが、請求項１０記載のように、仕切壁成形部に抜き勾配を形成すると、このような成形品であっても、離型時における破損を防止できるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  成形品の斜視図
【図２】  成形品の縦断面図
【図３】  型内発泡成形装置の縦断面図
【図４】  図３のIＶ−IＶ線断面図
【図５】  通気孔付近の縦断面図
【図６】  コアベントの正面図
【図７】  他の構成の型内発泡成形装置の図４相当図
【図８】  予備発泡ビーズの嵩密度と成形品重量との関係を示す線図
【図９】  予備発泡ビーズの嵩密度と成形品重量との関係を示す線図
【図１０】  予備発泡ビーズの嵩密度と成形品重量との関係を示す線図
【図１１】  予備発泡ビーズの嵩密度と成形品重量との関係を示す線図
【図１２】  予備発泡ビーズの嵩密度と成形品重量との関係を示す線図
【図１３】  従来技術に係る型内発泡成形装置の縦断面図
【図１４】  従来技術に係る他の構成の型内発泡成形装置の縦断面図
【符号の説明】
１    成形品          ２    本体部
３    収容空間        ４    仕切壁
４ａ    先端部        ４ｂ    途中部
４ｃ    基端部
１０    型内発泡成形装置
１１    コア型        １２    キャビティ型
１１ａ，１２ａ    フランジ部
１３    成形空間      １３ａ  外周先端部分
１３ｂ  仕切壁成形部  １４    枠状フレーム
１５    裏板          １６    ハウジング
１７    第１チャンバ  １８    第２チャンバ
２０    コアベント
２１    コアベントホール
２２    通気孔        ２３    取付孔
２２ａ  貫通孔        ２２ｂ  長孔
ＳＶ１〜ＳＶ３      用役弁
ＳＷＶ１〜ＳＷＶ４  切替弁
ＤＶ１〜ＤＶ４      ドレン弁
Ｖ１    吸気弁      Ｖ２    充填エア弁
Ｖ３    調整エア弁
２５    蒸気供給管    ２６    エア供給管
２７    ドレン管      Ｐ      真空ポンプ
２８    減圧管        ２９    原料タンク
３０    吸気管        ３１    充填器
３２    シャッター    ３３    充填管
３４    充填エア供給管
３５    調整エア供給管
３６    温調手段
３７ａ  温度センサ    ３７ｂ  温度センサ
３８    ビーズ温調槽  ３９    加熱手段
４０    クリアランス  ４１    型間空洞部
４２    隔壁          ４３    貫通孔
４４    排気管        ４５    管内空間
【図１】
0003888006.tif 000006
【図２】
0003888006.tif 000007
【図３】
0003888006.tif 000008
【図４】
0003888006.tif 000009
【図５】
0003888006.tif 000010
【図６】
0003888006.tif 000011
【図７】
0003888006.tif 000012
【図８】
0003888006.tif 000013
【図９】
0003888006.tif 000014
【図１０】
0003888006.tif 000015
【図１１】
0003888006.tif 000016
【図１２】
0003888006.tif 000017
【図１３】
0003888006.tif 000018
【図１４】
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