JP2010228246A - Foaming molding die and low-power foaming mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば発泡性粒子を型内で発泡させて発泡成形品を成形するための発泡成形型とその発泡成形型で成形される低倍発泡成形体に関する。 The present invention relates to a foam molding die for forming a foam molded product by foaming expandable particles in a mold, for example, and a low-magnification foam molded product molded by the foam molding die.
発泡性粒子を型内で発泡させて発泡成形品を成形することは知られている。成形される発泡成形品に多種類にわたるが、その一つに、特許文献１に記載されるようなコンクリート推進管用クッション材がある。コンクリート推進管用クッション材は、地中穿孔時に、コンクリート推進管の端面に取り付けられる部材であり、全体形状は扇形をなす板状体であって、発泡倍数が１．５〜２０倍の低倍ポリスチレン系樹脂発泡成形体のものがほとんどである。 It is known to form foamed molded articles by foaming expandable particles in a mold. There are many types of foam molded products to be molded, and one of them is a cushion material for a concrete propulsion pipe as described in Patent Document 1. The cushion material for concrete propulsion pipe is a member that is attached to the end face of the concrete propulsion pipe when drilling in the ground. The overall shape is a fan-shaped plate-like body, and the low-polystyrene with a foaming factor of 1.5 to 20 times. Most of these are resin-based foamed molded articles.
そのような板状体である発泡成形品を成形するのに好適な発泡成形型が、特許文献２に記載されている。その発泡成形型は、平坦な蒸気吹き出しプレートが両マスターフレームの前面側にそれぞれ取り付けられており、前記蒸気吹き出しプレートと前記マスターフレームの間には補強サポートが配置されており、片方のマスターフレーム側に、型締時に両蒸気吹き出しプレート間に挟持されて成形品キャビティの側周を区画する成形開口を備えたアタッチメントプレートが着脱可能に取り付けられる。そして、成形品キャビティは、両蒸気吹き出しプレートのそれぞれ一平面となっている前面側と、前記アタッチメントプレートに形成した成形開口の側周面とによって囲まれた空間として形成される。 Patent Document 2 discloses a foam molding die suitable for molding a foam molded article that is such a plate-like body. In the foam mold, flat steam blowing plates are respectively attached to the front sides of both master frames, and a reinforcing support is disposed between the steam blowing plates and the master frame. In addition, an attachment plate having a molding opening that is sandwiched between the two steam blowing plates and molds the side periphery of the molded product cavity during mold clamping is detachably attached. The molded product cavity is formed as a space surrounded by the front surface side of each of the two steam blowing plates and the side peripheral surface of the molding opening formed in the attachment plate.
この発泡成形型では、形成品の形状や厚さに変更があっても、前記アタッチメントプレートを交換するだけでそれに対処することができるので、変更に伴う経費および労力を軽減すると共に、交換部材（アタッチメントプレート）の保管に要する手間およびスペースをも軽減することが可能となる。また、その種の発泡成形型では、前記補強サポートとして、通常円柱状あるいは円筒状のものが用いられる。 In this foam molding die, even if there is a change in the shape and thickness of the formed product, it is possible to cope with it by simply replacing the attachment plate. Therefore, the cost and labor associated with the change can be reduced, and the replacement member ( It is also possible to reduce labor and space required for storing the attachment plate. In such a foam molding die, a columnar or cylindrical one is usually used as the reinforcing support.
前記した特許文献２に記載される構成の発泡成形型を用いることにより、低倍発泡成形体であって、形状および厚みの異なるコンクリート推進管用クッション材を安定して成形することができる。しかし、低倍発泡成形品を成形する場合、発泡力が強く、成形品キャビティ内に発泡性樹脂粒子を充填して蒸気で発泡させるときに、発泡時の圧力によって成形型が変形する恐れがある。 By using the foaming mold having the configuration described in Patent Document 2, it is possible to stably form a cushion material for a concrete propulsion pipe which is a low-magnification foamed molded body having a different shape and thickness. However, when molding a low-magnification foam molded product, the foaming force is strong, and when the foamed resin particles are filled in the molded product cavity and foamed with steam, the mold may be deformed by the pressure during foaming. .
そのために、従来の発泡成形型では、蒸気吹き出しプレートの成形品キャビティに対向する領域に作用する大きな発泡力によって、蒸気吹き出しプレートに、ひいては発泡成形型に、変形が生じないように、蒸気吹き出しプレートとマスターフレームの間に配置する円柱状あるいは円筒状の補強サポートの配置位置や配置密度に十分な注意を払う必要があり、発泡成形型の設計上のネックとなっていた。 Therefore, in the conventional foaming mold, the steam blowing plate is prevented from being deformed by the large foaming force acting on the region facing the molded product cavity of the steam blowing plate, and consequently the foaming mold. It is necessary to pay sufficient attention to the arrangement position and arrangement density of the columnar or cylindrical reinforcing support arranged between the master frame and the master frame, which has become a bottleneck in the design of the foam mold.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、特許文献２に記載される形態の低倍発泡成形品を成形する発泡成形型において、簡単な設計変更を施すだけで、発泡力によって生じる恐れのある成形型の変形を、確実に抑止することのできる発泡成形型を開示することを第１の課題とする。また、その発泡成形型を用いる低倍発泡成形体の成形方法と低倍発泡成形体を開示することを第２の課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a foam molding die for molding a low-magnification foam molded product of the form described in Patent Document 2, by simply changing the design, the foam force It is a first object of the present invention to disclose a foam mold that can reliably suppress deformation of a mold that may occur. A second object is to disclose a method for molding a low-magnification foam molded body using the foam mold and the low-magnification foam molded body.
本発明による発泡成形型は、平坦な蒸気吹き出しプレートが、その前面側が一平面となるように、両マスターフレームの前面側にそれぞれ取り付けられており、前記蒸気吹き出しプレートと前記マスターフレームの間には補強サポートが配置されており、少なくとも片方のマスターフレーム側に、型締時に両蒸気吹き出しプレート間に挟持されて成形品キャビティの側周を区画する成形開口を備えたアタッチメントプレートが着脱可能に取り付けられており、成形品キャビティが、前記両蒸気吹き出しプレートのそれぞれ一平面となっている前面側と、前記アタッチメントプレートに形成した前記成形開口の側周面とによって囲まれた空間として形成される発泡成形型であって、前記蒸気吹き出しプレートの少なくとも前記成形品キャビティに対向する領域の背面側に位置する前記補強サポートとして、前記蒸気吹き出しプレートの背面と接する部分の形状が線状をなす板状の補強サポートを備えることを特徴とする。 In the foam mold according to the present invention, a flat steam blowing plate is attached to the front side of both master frames so that the front side is a flat surface, and between the steam blowing plate and the master frame. A reinforcement support is arranged, and at least one master frame side is detachably attached to an attachment plate having a molding opening that is sandwiched between both steam blowing plates during mold clamping and divides the side periphery of the molded product cavity. The molded product cavity is formed as a space surrounded by a front side that is a flat surface of each of the two steam blowing plates and a side peripheral surface of the molding opening formed in the attachment plate. A mold cavity, at least the molded product cavity of the steam blowing plate As the reinforcing support which is located on the back side of the opposing region, wherein the shape of the portion in contact with the rear surface of the steam blowout plate comprises a reinforcing support plate forming a linear.
本発明による発泡成形型の一態様では、前記板状の補強サポートの複数枚が、前記成形品キャビティに対向する前記蒸気吹き出しプレートの背面側に間隔をおいて位置していることを特徴とする。 In one aspect of the foam mold according to the present invention, a plurality of the plate-like reinforcing supports are positioned on the back side of the steam blowing plate opposed to the molded product cavity. .
本発明による発泡成形型の一態様では、前記板状の補強サポートは前記マスターフレームの全幅にわたるようにして形成されていることを特徴とする。 In one aspect of the foam mold according to the present invention, the plate-like reinforcing support is formed so as to extend over the entire width of the master frame.
また、本発明による低倍発泡成形体の成形方法は、未発泡粒子または嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなる低倍発泡粒子を、本発明による発泡成形型の成形品キャビティ内に充填し、発泡倍数が１．５〜２０倍の範囲内の低倍発泡成形体を型内発泡成形することを特徴とする成形方法である。 In addition, the method for molding a low-magnification foam molded article according to the present invention is a method for producing a foam-molded mold according to the present invention by molding unexpanded particles or low-magnification foam particles obtained by foaming within a range of a bulk foaming ratio of 2.0 to 20 times. It is a molding method characterized by filling in a molded product cavity and foam-molding a low-magnification foam molded product having a foaming factor in the range of 1.5 to 20 times.
また、本発明による低倍発泡成形体は、未発泡粒子または嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなる低倍発泡粒子を、本発明による発泡成形型の成形品キャビティ内に充填し、型内発泡成形して得られた、発泡倍数が１．５〜２０倍の範囲内のものである低倍発泡成形体である。 Further, the low-magnification expanded molded article according to the present invention is a molded article cavity of a foam molding die according to the present invention, wherein unexpanded particles or low-magnified expanded foams obtained by foaming in the range of 2.0 to 20 times the bulk foaming ratio. It is a low-magnification foamed molded product having a foaming factor in the range of 1.5 to 20 times, which is obtained by filling in and foam-molding in the mold.
本発明による発泡成形型では、蒸気吹き出しプレートの少なくとも成形品キャビティに対向する領域の背面側に位置する補強サポートとして、従来のように、円柱状または円筒状の補強サポートではなく、蒸気吹き出しプレートの背面と接する部分の形状が線状をなす板状の補強サポートを備える。それにより、円柱状または円筒状の補強サポートの場合と比較して、より広い面積で、蒸気吹き出しプレートの成形品キャビティに対向する領域を背面側を支持することができ、発泡圧の分散を図ることができる。それにより、蒸気吹き出しプレートの変形は抑制され、結果として発泡成形型の変形が抑制される。 In the foaming mold according to the present invention, as a reinforcing support located on the back side of at least the region facing the molded product cavity of the steam blowing plate, it is not a columnar or cylindrical reinforcing support as in the prior art, but a steam blowing plate. A plate-like reinforcing support having a linear shape in a portion in contact with the back surface is provided. Thereby, compared to the case of the columnar or cylindrical reinforcing support, the area facing the molded product cavity of the steam blowing plate can be supported on the back side with a wider area, and the foaming pressure can be dispersed. be able to. Thereby, deformation of the steam blowing plate is suppressed, and as a result, deformation of the foaming mold is suppressed.
円柱状または円筒状の補強サポートの本数を増やすことによっても、接触面が線状をなす板状の補強サポートの場合と同じ支持面積を得ることができる。しかし、多数本の円柱状または円筒状の補強サポートを蒸気吹き出しプレートとマスターフレームの間に配置することは、型作成上きわめて困難である。本発明による発泡成形型では、板状の補強サポートを配置するようにしており、比較して、型作成は容易である。 By increasing the number of columnar or cylindrical reinforcement supports, the same support area as in the case of a plate-like reinforcement support in which the contact surface is linear can be obtained. However, it is extremely difficult for mold production to arrange a large number of columnar or cylindrical reinforcing supports between the steam blowing plate and the master frame. In the foam mold according to the present invention, a plate-like reinforcing support is arranged, and in comparison, the mold can be easily created.
本発明による発泡成形型において、前記板状の補強サポートの複数枚が、前記成形品キャビティに対向する前記蒸気吹き出しプレートの背面側に間隔をおいて位置している場合には、発泡圧を一層分散した状態で背面から支持することが可能となる。 In the foaming mold according to the present invention, when a plurality of the plate-like reinforcing supports are positioned at a distance on the back side of the steam blowing plate facing the molded product cavity, the foaming pressure is further increased. It becomes possible to support from the back in a dispersed state.
本発明による発泡成形型において、前記板状の補強サポートは、少なくとも蒸気吹き出しプレートが成形品キャビティに対向する領域の背面側に位置するように設けられれば、所期の目的を達成することができる。蒸気吹き出しプレートの他の領域には、従来と同様の円柱状または円筒状の補強サポートを必要本数だけ配置するようにしてもよい。しかし、前記板状の補強サポートを、前記マスターフレームの全幅にわたるようにして形成することは、設計の容易性から好ましい。 In the foam mold according to the present invention, if the plate-like reinforcing support is provided so that at least the steam blowing plate is positioned on the back side of the region facing the molded product cavity, the intended purpose can be achieved. . You may make it arrange | position the required number of the columnar or cylindrical reinforcement support similar to the past in the other area | region of a steam blowing plate. However, it is preferable from the viewpoint of ease of design that the plate-like reinforcing support is formed so as to extend over the entire width of the master frame.
本発明による発泡成形型において、前記アタッチメントプレートをマスターフレームに取り付けたときに該マスターフレームから外側に突出する突出領域を有して形状のアタッチメントプレートを用いることもできる。その態様では、前記突出領域にクレーンやジャッキ等のフックを引っ掛けて、アタッチメントプレートを吊り下げた状態とし、その状態で、アタッチメントプレートの運搬やマスターフレームへの取り付けを行うことができる利点がある。 In the foam mold according to the present invention, it is also possible to use an attachment plate having a protruding area that protrudes outward from the master frame when the attachment plate is attached to the master frame. In this aspect, there is an advantage that a hook such as a crane or a jack is hooked on the projecting region to suspend the attachment plate, and in that state, the attachment plate can be transported or attached to the master frame.
本発明による低倍発泡成形体の成形方法およびそれで得られる低倍発泡成形体は、発泡倍数１．５〜１０倍の範囲のものなので、発泡粒子同士の融着率と伸びが良好となり、曲げ強度や圧縮強度に優れており、高強度、長期耐久性に特に優れている。従って、高強度、長期耐久性が要求されるコンクリート推進管用クッション材などの土木用の分野、床下地材などの建材用の分野等に適用することができる。 Since the molding method of the low-magnification foam molded article according to the present invention and the low-magnification foam molding obtained thereby are in the range of the foaming factor of 1.5 to 10 times, the fusion rate and elongation between the foamed particles are good, and the bending It has excellent strength and compressive strength, and is particularly excellent in high strength and long-term durability. Therefore, the present invention can be applied to the field of civil engineering such as a cushion material for concrete propulsion pipe, which requires high strength and long-term durability, and the field of building material such as a floor base material.
また、本発明による低倍発泡成形体の成形方法において、例えば特公平５−８７３６４号公報に記載のように、計量部内に収容された原料粒子が１ショットの成形工程に必要な量に達したことを検出する手段によって検知してから、その原料粒子を、計量槽の加圧圧力および成形型に取り付けた充填器の吸引力によって、発泡成形型の前記成形品キャビティに加圧充填することによって、低倍発泡成形体の成形方法において、製品の部位による倍率のバラツキをなくすことができ。また、型締めの後に、発泡成形が終わるまで型締め圧力を継続することで型の開きをなくすことができ、均一な厚みの製品を得ることができる。 Further, in the method for molding a low-magnification foam molded article according to the present invention, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 5-87364, the amount of raw material particles accommodated in the measuring section has reached the amount necessary for the molding process of one shot. The raw material particles are pressure-filled into the molded product cavity of the foam mold by the pressurized pressure of the measuring tank and the suction force of the filler attached to the mold. In the molding method of the low-magnification foamed molded product, it is possible to eliminate variation in magnification depending on the part of the product. Further, after the mold clamping, by continuing the mold clamping pressure until the foam molding is finished, the mold opening can be eliminated, and a product having a uniform thickness can be obtained.
以下、図面を参照して、本発明による発泡成形型１を実施の形態に基づき説明する。
発泡成形型１は、図１に示すように、固定側および移動側のマスターフレーム１ａ，１ｂ、原料フィーダー５、背面プレート６ａ，６ｂ、エジェクターピン７、シール材８、補強サポート９を備える。そして、各マスターフレーム１ａ，１ｂの一側面には、蒸気供給口１５が設けられ、そこからマスターフレーム１ａ，１ｂ内の全域にわたり、過熱水蒸気が供給される。
Hereinafter, with reference to the drawings, a foam mold 1 according to the present invention will be described based on embodiments.
As shown in FIG. 1, the foam mold 1 includes fixed and moving
マスターフレーム１ａ，１ｂの前面側（成形品キャビティ４側）には、それぞれ平坦な蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが取り付けられている。この蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂは、従来のキャビティ金型やコア金型と同様に蒸気透過性を有するもので、図２に示されるように、コアベント１０が打ち込まれたベント孔１１を備えている。
Flat
上記蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂは、各マスターフレーム１ａ，１ｂの前面側Ａ，Ｂを覆うようにして、固定用ネジ１２によって、マスターフレーム１ａ，１ｂに取り付けられており、これによって両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの前面側はそれぞれ一平面となっている。
The steam blowing
固定側のマスターフレーム１ａには、アタッチメントプレート２０が、固定用ネジ１３によって、着脱可能に取り付けられる。このアタッチメントプレート２０は、図６（ａ）に一例を示すように、全体として表裏面が平坦面である矩形状の板状材であり、一部に閉じた側周面２１で区画される成形開口２２を有している。後記するように、この成形開口２２が成形品キャビティ４として機能する。なお、図６（ａ）において、２５はマスターフレーム１ａに取り付け時に利用されるネジ穴である。
An
前記アタッチメントプレート２０は、図１に示すように、マスターフレーム１ａに取り付けられた後、図２に示すように型締めすることによって、両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂ間に挟まれた姿勢となる。そして、両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂのそれぞれ一平面となっている前面側Ａ，Ｂと、アタッチメントプレート２０に形成した成形開口２２の側周面２１とによって区画された空間が、成形品キャビティ４を構成する。
As shown in FIG. 1, the
各マスターフレーム１ａ，１ｂには、前記蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂと背面プレート６ａ，６ｂとの間に位置するようにして、補強サポート４０が設けられる。本発明において、前記補強サポート４０は、型締めしたときに、少なくとも、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが前記成形品キャビティ４に対向することとなる領域の背面側と接する部分の形状が、所定幅である線状をなす板状の補強サポートである。
Each
図１および図３に示す例において、前記補強サポート４０は、幅２０ｍｍ程度のアルミ合金等からなる板状部材であり、前記マスターフレーム１ａ，１ｂの全幅にわたるようにして、１５０〜２００ｍｍ程度の間隔をおいて、複数枚（図示の例では５枚）が配置されている。なお、図３で、アタッチメントプレート２０に形成した成形開口２２によって形成される成形品キャビティ４を点線で示しており、４０ａで示す部分が、補強サポート４０における、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの成形品キャビティ４に対向する領域の背面側に位置する部分となる。
In the example shown in FIGS. 1 and 3, the reinforcing
図４は、前記補強サポート４０の他の例を示しており、この例で、補強サポート４０はマスターフレーム１ａ，１ｂの全幅にはわたってなく、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが成形品キャビティ１ａ，１ｂに対向する領域よりも少し長い長さの板状の補強サポートとされている。そして、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの他の領域と背面プレート６ａ，６ｂとの間には、従来の発泡成形型の場合と同様、円柱状または円筒状の補強サポート４１が配置される。
FIG. 4 shows another example of the reinforcing
図５は、前記補強サポート４０のさらに他の例を示しており、ここでは、図３に示した補強サポート４０と同様であるが、的数の蒸気通過口４２がさらに形成されている。
FIG. 5 shows still another example of the reinforcing
必須の構成ではないが、前記したアタッチメントプレート２０は、図１に示すように、マスターフレーム１ａに固定した状態で、マスターフレーム１ａから上方に突出する突出領域２３を有しており、前記突出領域２３には、貫通孔２４が形成されている。また、マスターフレーム１ａの下端部には、前記アタッチメントプレート２０の下端部を支持するための支持体１３が形成されている。
Although not essential, the
上記の本発明に係る発泡成形型１では、図１に示すように、型を開いて、適宜形状の成形開口２２を備えたアタッチメントプレート２０をマスターフレーム１ａに取り付け、図２に示すように型締めをする。それにより、成形品キャビティ４が形成される。原料フィーダー５から、発泡性樹脂粒子を成形品キャビティ４内に充填し、蒸気供給口１５から過熱水蒸気を供給する。供給された過熱水蒸気は、マスターフレーム１ａ、１ｂから、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂに形成したベント孔１１を通って、成形品キャビティ４内に入り、発泡性樹脂粒子を所要に発泡させる。
In the above-described foam molding die 1 according to the present invention, as shown in FIG. 1, the die is opened, and an
発泡により発泡圧が発生する。特に、低倍発泡成形品を成形する場合には、大きな発泡圧が成形品キャビティ４内に形成される。しかし、上記したように、本発明による発泡成形型１では、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの少なくとも前記成形品キャビティ４に対向する領域の背面側と、背面プレート６ａ，６ｂとの間に、前記したように、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの背面と接する部分の形状が線状をなす板状の補強サポート４０が設けられている。そのために、成形品キャビティ４内に形成される発泡圧を広い面積で受けることができ、それにより、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが変形するのを効果的に抑制することができる。結果として発泡成形型１の変形が抑制される。
Foaming pressure is generated by foaming. In particular, when molding a low-magnification foam molded product, a large foaming pressure is formed in the molded
なお、本発明による低倍発泡成形体の成形方法において、例えば特公平５−８７３６４号公報に記載されるような、定量加圧充填方式を採用することは好ましく、それにより、粒子の均一な充填が可能となり、製品の部位による応力バラツキをなくすことができる。さらに、型締めの後に、発泡成形が終わるまで型締め圧力を継続することで型の開きをなくすことができ、均一な厚みの製品を得ることができる。 In addition, in the molding method of the low-magnification foamed molding according to the present invention, it is preferable to employ a fixed pressure filling method as described in, for example, Japanese Patent Publication No. 5-87364, thereby uniformly filling the particles. This makes it possible to eliminate stress variations due to product parts. Furthermore, the mold opening can be eliminated by continuing the mold clamping pressure until the foam molding is completed after the mold clamping, and a product having a uniform thickness can be obtained.
また、本発明による発泡成形型１では、アタッチメントプレート２０を交換するだけで、異なる形状または厚みの成形品を成形することができる。すなわち、アタッチメントプレート２０を、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、その成形開口２２の形や形状の異なるもの、あるいは厚みの異なるものと交換することで、形状や厚みの異なる成形品を成形することができる。なお、図６（ｂ）（ｃ）に示すアタッチメントプレート２０は、全体形状は図６（ａ）に示したアタッチメントプレート２０と同じであるが、図６（ｂ）に示す例では、比較して小型の成形開口２２ａが４個形成されており、図６（ｃ）に示す例では比較して幅は狭いがほぼ１８０度まで広がった扇型の成形開口２２ｂが２個形成されている。
Moreover, in the foaming mold 1 according to the present invention, a molded product having a different shape or thickness can be formed simply by replacing the
また、図示のアタッチメントプレート２０のように、マスターフレーム１ａに取り付けたときに、マスターフレーム１ａから上方に突出する突出領域２３をアタッチメントプレート２０が有する場合には、そこを利用し、そこに、クレーン（不図示）等の作業機器に接続するフック３０を引っ掛けておくことにより、アタッチメントプレート２０を移動運搬が容易になり、また、マスターフレーム１ａに対する着脱操作も容易となる。
In addition, when the
なお、上記の例では、アタッチメントプレート２０は固定側のマスターフレーム１ａ側に取り付けられているが、エジェクターピン７が移動側から固定側へ突き出される場合には、移動側のマスターフレーム１ｂに取り付けることもできる。
In the above example, the
次に、上記した発泡成形型１を用いて、例えばコンクリート推進用クッション材である低倍発泡成形体を成形する場合の具体例を説明する。より具体的には、未発泡粒子または嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなる低倍発泡粒子を、上記した発泡成形型１の成形品キャビティ４内に充填し、発泡倍数が１．５〜２０倍の範囲内の低倍発泡成形体を型内発泡成形する。
Next, the specific example in the case of shape | molding the low magnification foaming molded object which is a cushion material for concrete promotion, for example using the above-mentioned foaming mold 1 is demonstrated. More specifically, the unexpanded particles or the low-expanded expanded particles that are expanded in the range of the bulk expansion ratio of 2.0 to 20 times are filled in the molded
一例として、前記低倍発泡粒子として、低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を蒸気加熱し、嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなるものを用いる。 As an example, as the low-magnification expanded particles, those obtained by steam-expanding expandable polystyrene resin particles for low-magnification molding and foaming them in the range of a bulk foaming ratio of 2.0 to 20 times are used.
前記低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のベースとなるポリスチレン系樹脂は、ポリスチレンを主成分とするものであり、スチレンの単独重合体でもよいし、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、クロルスチレンなどのスチレン系誘導体、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、セチルメタクリレートなどのアクリル酸およびメタクリル酸のエステル、あるいはアクリロニトリル、ジメチルフマレート、エチルフマレートなどの各種単量体との共重合体でもよい。また、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレートなどの２官能性単量体を併用してもよい。好ましいポリスチレン系樹脂は、スチレンの単独重合体である。 The polystyrene resin used as the base of the low-magnification expandable polystyrene resin particles is mainly composed of polystyrene, and may be a homopolymer of styrene, α-methylstyrene, paramethylstyrene, t- Styrene derivatives such as butyl styrene and chlorostyrene, acrylic acid and methacrylic acid esters such as methyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate and cetyl methacrylate, or various single quantities of acrylonitrile, dimethyl fumarate, ethyl fumarate It may be a copolymer with the body. Moreover, you may use together bifunctional monomers, such as divinylbenzene and alkylene glycol dimethacrylate. A preferred polystyrene resin is a styrene homopolymer.
この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有させる発泡剤としては、揮発性発泡剤、分解型発泡剤のいずれを使用してもよい。 As a foaming agent contained in the expandable polystyrene resin particles, either a volatile foaming agent or a decomposable foaming agent may be used.
揮発性発泡剤としては、例えば脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、ケトン等が挙げられる。このうち脂肪族炭化水素としては、例えばプロパン、ブタン（ノルマルブタン、イソブタン）、ペンタン（ノルマルペンタン、イソペンタンなど）等が挙げられ、脂環族炭化水素としては、例えばシクロペンタン、シクロへキサン等が挙げられる。ハロゲン化炭化水素としては、例えばトリクロロフルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン、テトラフルオロエタン、クロロジフルオロエタン、ジフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素などの１種または２種以上が挙げられる。さらにエーテルとしては、例えばジメチルエーテル、ジエチルエーテル等が挙げられ、ケトンとしては、例えばアセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。 Examples of the volatile foaming agent include aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, ethers, and ketones. Among these, examples of the aliphatic hydrocarbon include propane, butane (normal butane, isobutane), pentane (normal pentane, isopentane, etc.), and examples of the alicyclic hydrocarbon include cyclopentane, cyclohexane, and the like. Can be mentioned. Examples of the halogenated hydrocarbon include one or more of halogenated hydrocarbons such as trichlorofluoromethane, trichlorotrifluoroethane, tetrafluoroethane, chlorodifluoroethane, difluoroethane, and the like. Furthermore, examples of the ether include dimethyl ether and diethyl ether, and examples of the ketone include acetone and methyl ethyl ketone.
また分解型発泡剤としては、例えば重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、アジド化合物、ホウ水素化ナトリウムなどの無機系発泡剤、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウム、ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどの有機系発泡剤が挙げられる。 Examples of the decomposable foaming agent include inorganic foaming agents such as sodium bicarbonate, sodium carbonate, ammonium bicarbonate, ammonium nitrite, azide compounds, sodium borohydride, azodicarbonamide, barium azodicarboxylate, dinitrosopentamethylene. Organic foaming agents such as tetramine are listed.
前記発泡剤は、単独で用いても良く、２種以上を混合して用いてもよい。
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径は、３００μｍ〜２５００μｍの範囲内であり、好ましくは６５０μｍ〜２５００μｍの範囲内であり、より好ましくは８００μｍ〜２０００μｍの範囲内である。発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径が前記範囲未満であると、該樹脂粒子を基に作製した低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、或いはそれを低倍予備発泡して得られた低倍発泡粒子を、成形機のキャビティ内に充填し、型内発泡成形して低倍発泡成形体を製造する際に、粒子同士の間隔が狭くなって加熱用水蒸気が均一に行き渡らず、得られる発泡成形体の融着率が不均一となって、十分な強度を有する低倍発泡成形体が得られなくなるおそれがある。一方、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径が前記範囲を超えると、一粒質量が大きくなって、該粒子をキャビティ内に搬送したり、均一に充填することが難しくなる。また、複雑形状の発泡成形体の製造には不向きとなる。
The said foaming agent may be used independently and may mix and use 2 or more types.
The average particle diameter of the expandable polystyrene resin particles is in the range of 300 μm to 2500 μm, preferably in the range of 650 μm to 2500 μm, and more preferably in the range of 800 μm to 2000 μm. When the average particle size of the expandable polystyrene resin particles is less than the above range, the low-magnification expandable polystyrene resin particles produced based on the resin particles, or the low-expansion foam obtained by pre-expanding it. When the double-expanded particles are filled in the cavity of the molding machine and foamed in-mold to produce a low-magnification foamed molded product, the space between the particles is narrowed and the steam for heating is not distributed evenly. There is a possibility that the fusion rate of the foamed molded product becomes non-uniform, and a low-magnification foamed molded product having sufficient strength cannot be obtained. On the other hand, when the average particle diameter of the expandable polystyrene resin particles exceeds the above range, the mass of one particle increases, and it becomes difficult to transport the particles into the cavity or to uniformly fill the particles. Moreover, it becomes unsuitable for manufacture of the foam-shaped body of complicated shape.
この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、該樹脂粒子の発泡性や得られる低倍発泡成形品の機械強度に影響を及ぼさない範囲で、必要に応じて発泡助剤、滑剤、収縮防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤、無機気泡核剤、無機充填剤等の各種添加剤を添加してもよい。 These expandable polystyrene resin particles have a foaming aid, a lubricant, an anti-shrink agent, an oxidation agent as necessary, as long as they do not affect the foamability of the resin particles and the mechanical strength of the resulting low-magnification foamed molded product. Various additives such as an inhibitor, an antistatic agent, a flame retardant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a colorant, an inorganic cell nucleating agent, and an inorganic filler may be added.
前記した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、従来周知の各種の発泡樹脂粒子製造方法を用いて製造することができる。それらの方法の中でも、懸濁重合法、押出-水中カット法が好ましい。 The expandable polystyrene resin particles described above can be manufactured by using various conventionally known methods for manufacturing expanded resin particles. Among these methods, the suspension polymerization method and the extrusion-water cutting method are preferable.
本発明に係る低倍発泡粒子は、前記低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を蒸気加熱し、嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなるものである。嵩発泡倍数の範囲は２．０〜１０倍が好ましく、２．０〜５倍がより好ましい。 The low-magnification expanded particles according to the present invention are obtained by subjecting the low-magnification molding expandable polystyrene resin particles to steam heating so that the bulk expansion ratio is expanded within a range of 2.0 to 20 times. The range of the bulk foaming factor is preferably 2.0 to 10 times, and more preferably 2.0 to 5 times.
低倍発泡粒子の嵩発泡倍数が前記範囲未満であると、嵩発泡倍数のばらつきが大きくなり均一な粒子が得られない。一方、低倍発泡粒子の嵩発泡倍数が前記範囲を超えると、十分な強度と長期耐久性に優れた低倍発泡成形体が得られない。 When the bulk expansion ratio of the low expansion foam particles is less than the above range, the variation of the bulk expansion ratio is large, and uniform particles cannot be obtained. On the other hand, when the bulk expansion ratio of the low expansion foamed particles exceeds the above range, a low expansion foam molded article excellent in sufficient strength and long-term durability cannot be obtained.
本発明に係る低倍発泡粒子は、前記低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱し、嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなるものなので、曲げ強度や圧縮強度に優れた低倍発泡成形体を製造するために用いることができる。 The low-magnification expanded particles according to the present invention are obtained by heating the low-magnification molding expandable polystyrene resin particles and foaming them within a range of bulk expansion ratio of 2.0 to 20 times. It can be used to produce a low-magnification expanded molded article having excellent strength.
本発明に係る低倍発泡成形体は、前記低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子（未発泡粒子）または前記低倍発泡粒子（嵩発泡倍数が２．０〜２０倍）を、本発明による発泡成形型１によって形成される所望の成形形状に合致した成形品キャビティ４内に充填し、型内発泡成形して得られ、発泡倍数が１．５〜２０倍の範囲内のものである。
The low-magnification expanded molded article according to the present invention is obtained by subjecting the expandable polystyrene resin particles for low-magnification molding (unfoamed particles) or the low-magnification foamed particles (bulk foaming factor is 2.0 to 20 times) to the present invention. The molded
この低倍発泡成形体は、発泡倍数が１．５〜１０倍の範囲内であることが好ましく、１．６〜５倍の範囲内であることがより好ましい。発泡倍数が前記範囲内であれば、コンクリート推進管用クッション材などの土木用の分野、床下地材などの建材用の分野等に適用することができる、曲げ強度や圧縮強度に優れた低倍発泡成形体を提供できる。 In this low-magnification foamed molded product, the foaming factor is preferably in the range of 1.5 to 10 times, and more preferably in the range of 1.6 to 5 times. If the expansion ratio is within the above range, it can be applied to the field of civil engineering such as cushion materials for concrete propulsion pipes, the field of building materials such as floor base materials, etc. A molded body can be provided.
この発泡成形体の「密度」は、ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」記載の方法で測定した。即ち、５０ｃｍ３以上（半硬質及び軟質材料の場合は１００ｃｍ３以上）の試験片を材料の元のセル構造を変えない様に切断し、その質量（ｇ）を測定し、次式により算出する。
密度（ｇ／ｃｍ３）＝試験片質量（ｇ）／試験片体積（ｃｍ３）
The “density” of the foamed molded product was measured by the method described in JIS K6767: 1999 “Foamed Plastics and Rubber—Measurement of Apparent Density”. That is, a test piece of 50 cm 3 or more (100 cm 3 or more in the case of semi-hard and soft materials) is cut so as not to change the original cell structure of the material, its mass (g) is measured, and calculated by the following formula: .
Density (g / cm3) = test piece mass (g) / test piece volume (cm 3 )
また、この発泡成形体の「発泡倍数」は、前記密度の逆数（１／密度）であり、密度０．２ｇ／ｃｍ３の低倍発泡粒子は発泡倍数５倍、密度０．１ｇ／ｃｍ３の低倍発泡粒子は発泡倍数１０倍となる。 Further, the “foaming multiple” of this foamed molded product is the reciprocal of the density (1 / density), and low-magnified expanded particles having a density of 0.2 g / cm 3 have a foaming multiple of 5 times and a density of 0.1 g / cm 3. The low-magnification expanded particles have an expansion ratio of 10 times.
本発明の低倍発泡成形体は、前記低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子または低倍発泡粒子を型内発泡成形して得られたものなので、発泡粒子同士の融着率と伸びが良好となり、曲げ強度や圧縮強度に優れており、高強度、長期耐久性が要求されるコンクリート推進管用クッション材などの土木用の分野、床下地材などの建材用の分野等に適用することができる。 The low-magnification expanded molded article of the present invention is obtained by in-mold foam molding of the low-magnification molding expandable polystyrene resin particles or low-magnification foamed particles, so that the fusion rate and elongation between the foamed particles are good. It is excellent in bending strength and compressive strength, and can be applied to fields for civil engineering such as cushion materials for concrete propulsion pipes that require high strength and long-term durability, and fields for building materials such as floor base materials. .
本発明に係るコンクリート推進管用クッション材は、前記低倍発泡成形体が発泡倍数１．５〜１０倍の範囲内のものなので、曲げ強度や圧縮強度に優れており、高強度、長期耐久性に優れている。 The cushion material for concrete propulsion pipe according to the present invention is excellent in bending strength and compressive strength because the low-magnification foamed molded product is in the range of foaming factor 1.5 to 10 times, and has high strength and long-term durability. Are better.
このコンクリート推進管用クッション材は、発泡倍数が１．６〜５倍であることが好ましい。発泡倍数が前記範囲内であれば、高強度、長期耐久性に特に優れるコンクリート推進管用クッション材を提供できる。 The concrete propulsion pipe cushion material preferably has a foaming factor of 1.6 to 5 times. When the expansion ratio is within the above range, a concrete propulsion pipe cushioning material that is particularly excellent in high strength and long-term durability can be provided.
［実施例１］
１００リットルの反応器に純水４４ｋｇ、第三リン酸カルシウム８００ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．７ｇを入れ撹拌を行いながら、スチレン４２ｋｇにベンゾイルパーオキサイド１１０ｇ、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート８ｇを溶解して加えた。反応器を密閉し９０℃に昇温し、５時間反応を行なった後１２５℃に１時間かけて昇温し、１時間後に冷却を始め常温まで冷却した。得られたスラリーを脱水乾燥し、篩分けして平均粒子径１４００μｍのポリスチレン系樹脂粒子を得た。
[Example 1]
In a 100 liter reactor, 44 kg of pure water, 800 g of tribasic calcium phosphate, and 1.7 g of sodium dodecylbenzenesulfonate were added and stirred, and 110 g of benzoyl peroxide and 8 g of t-butylperoxybenzoate were dissolved and added to 42 kg of styrene. It was. The reactor was sealed and heated to 90 ° C., reacted for 5 hours, then heated to 125 ° C. over 1 hour, cooled after 1 hour, and cooled to room temperature. The obtained slurry was dehydrated and dried, and sieved to obtain polystyrene resin particles having an average particle diameter of 1400 μm.
５リットルの反応器に純水１．５ｋｇ、前記の方法により得たポリスチレン系樹脂粒子（平均粒子径１４００μｍ、重量平均分子量が約３０万、残存モノマーが約２０００ｐｐｍ）２．０ｋｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２ｇ、ピロリン酸マグネシウム７．０ｇを加えて撹拌し懸濁させた。次いであらかじめ用意した純水０．５ｋｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１ｇにトルエン９．５ｇをホモミキサーで撹拌して懸濁液を調整し、反応器に仕込んだ。次に、常温で反応器内にペンタン２５ｇ、ブタン１８ｇを圧入し、１２０℃に昇温し、５時間保持した後、常温まで冷却して取り出し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。 1.5 kg of pure water in a 5 liter reactor, 2.0 kg of polystyrene resin particles (average particle size 1400 μm, weight average molecular weight of about 300,000, residual monomer of about 2000 ppm) obtained by the above method, dodecylbenzenesulfonic acid 0.2 g of sodium and 7.0 g of magnesium pyrophosphate were added and suspended by stirring. Next, 0.5 kg of pure water prepared in advance, 0.1 g of sodium dodecylbenzenesulfonate and 9.5 g of toluene were stirred with a homomixer to prepare a suspension, and charged into the reactor. Next, 25 g of pentane and 18 g of butane were injected into the reactor at room temperature, heated to 120 ° C. and held for 5 hours, then cooled to room temperature and taken out to obtain expandable polystyrene resin particles.
次に、前記の方法により得られた低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、図１に示した発泡成形型１に、図６（ａ）に示したアタッチメントプレート２０を取り付けた成形品キャビティ（下縁と上縁との間の距離２６０ｍｍ，扇型の開き角度９０度、厚み１５ｍｍ）に充填し、０．０８ＭＰａの水蒸気で３５秒加熱し、冷却して、密度０．６ｇ／ｃｍ３、発泡倍数１．７倍の扇形状の低倍発泡成形体を得た。
Next, the low-molding expandable polystyrene resin particles obtained by the above method are molded product cavities in which the
［実施例２］
実施例１と同様にして低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。得られた低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をバッチ式発泡機によって、約９５℃の水蒸気で加熱し、嵩密度０．２ｇ／ｃｍ３、嵩発泡倍数５倍に予備発泡した。この予備発泡粒子を室温で約１日放置して、熟成させた後、予備発泡粒子を実施例１と同じ発泡成形機の成形品キャビティ内に充填し、０．０８ＭＰａの水蒸気で３５秒加熱し、冷却して、密度０．２ｇ／ｃｍ３、発泡倍数５倍の扇形状の低倍発泡成形体を得た。
[Example 2]
In the same manner as in Example 1, expandable polystyrene resin particles for low-magnification molding were obtained. The obtained low-magnification moldable polystyrene resin particles were heated with steam at about 95 ° C. by a batch type foaming machine, and pre-foamed to a bulk density of 0.2 g / cm 3 and a bulk foaming factor of 5 times. The pre-expanded particles were allowed to stand at room temperature for about 1 day and aged, and then the pre-expanded particles were filled into a molded product cavity of the same foam molding machine as in Example 1, and heated with 0.08 MPa steam for 35 seconds. And cooled to obtain a fan-shaped low-magnification foam molded body having a density of 0.2 g / cm 3 and a foaming ratio of 5 times.
［実施例３］
実施例１と同様にして低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。得られた低倍成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をバッチ式発泡機によって、約９５℃の水蒸気で加熱し、嵩密度０．１ｇ／ｃｍ３、嵩発泡倍数１０倍に予備発泡した。この予備発泡粒子を室温で約１日放置して、熟成させた後、予備発泡粒子を実施例１と同じ発泡成形機の成形品キャビティ内に充填し、０．０８ＭＰａの水蒸気で３５秒加熱し、冷却して、密度０．１ｇ／ｃｍ３、発泡倍数１０倍の扇形状の低倍発泡成形体を得た。
[Example 3]
In the same manner as in Example 1, expandable polystyrene resin particles for low-magnification molding were obtained. The obtained low-magnification foamable polystyrene resin particles for low-magnification molding were heated with steam at about 95 ° C. by a batch type foaming machine, and pre-foamed to a bulk density of 0.1 g / cm 3 and a bulk foaming factor of 10 times. The pre-expanded particles were allowed to stand at room temperature for about 1 day and aged, and then the pre-expanded particles were filled into a molded product cavity of the same foam molding machine as in Example 1, and heated with 0.08 MPa steam for 35 seconds. And cooled to obtain a fan-shaped low-magnification foam molded body having a density of 0.1 g / cm 3 and a foaming ratio of 10 times.
１…発泡成形型、
１ａ，１ｂ…マスターフレーム、
２ａ，２ｂ…蒸気吹き出しプレート、
４…成形品キャビティ、
１１…ベント、
１５…蒸気供給口、
２０…アタッチメントプレート、
２１…閉じた側周面、
２２…成形開口（成形品キャビティ）
２３…アタッチメントプレートのマスターフレームから突出する領域、
４０…補強サポート、
４０ａ…補強サポートにおける、蒸気吹き出しプレートの成形品キャビティに対向する領域の背面側に位置する部分、
４１…円柱状または円筒状の補強サポート、
４２…補強サポートに形成した蒸気通過口。
1 ... Foam mold,
1a, 1b ... master frame,
2a, 2b ... steam blowing plate,
4 ... Molded product cavity,
11 ... Vent,
15 ... steam supply port,
20 ... Attachment plate,
21 ... Closed side surface,
22 ... Molding opening (molded product cavity)
23 ... A region protruding from the master frame of the attachment plate,
40 ... reinforcing support,
40a: A portion of the reinforcing support located on the back side of the region facing the molded product cavity of the steam blowing plate,
41 ... Columnar or cylindrical reinforcing support,
42: A steam passage formed in the reinforcing support.
Claims (7)
前記発泡成形型は、前記蒸気吹き出しプレートの少なくとも前記成形品キャビティに対向する領域の背面側に位置する前記補強サポートとして、前記蒸気吹き出しプレートの背面と接する部分の形状が線状をなす板状の補強サポートを備えることを特徴とする発泡成形型。 A flat steam blowing plate is attached to the front side of both master frames so that the front side is a flat surface, and a reinforcing support is disposed between the steam blowing plate and the master frame, At least one master frame side is detachably mounted with an attachment plate having a molding opening that is sandwiched between both steam blowing plates during mold clamping and divides the side periphery of the molded product cavity. A foam molding die formed as a space surrounded by a front surface side that is a flat surface of each of the steam blowing plates and a side peripheral surface of the molding opening formed in the attachment plate,
The foaming mold has a plate-like shape in which the shape of a portion in contact with the back surface of the steam blowing plate forms a linear shape as the reinforcing support located on the back side of the region facing at least the molded product cavity of the steam blowing plate. A foam molding die comprising a reinforcing support.
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