JPS62124932A - 異種原料による同時発泡成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 この発明は異種原料による同時発泡成形方法に関し、複
数種の樹脂原料を成形型の型窩内に分割充填して、同時
に加熱発泡を行い、複数種の発泡体部分で一体成形され
た発泡成形品をＭｌ！Ｊ造するための、発泡成形方法に
関している。

〈従来技術〉 上記のような、異種原料による同時発泡成形方法は、１
個の発泡成形品に、部分的に強度や密度あるいは色等の
追う部分を形成するため・に採用されており、例えば、
尭泡成形品として包装用の緩Ｖ！ｉＪ材を製造する場合
には、大きな荷重の加わる部分を、強度的に優れた低発
泡倍率の発泡体ぐ形成し、それ以外の部分を軽ｔ６でコ
ストの安い高発泡倍率の発泡体で形成することが行われ
ている。

そして、具体的な成形方法としては、例えば持分Ｎ１５
９−２３５４７号公報では、複数種の樹脂粒子を、同時
に別の充填器（ツイータ）から、圧力空気の噴射によっ
て、型窩内に充填しているため、Ｆｊ１窩内で圧力空気
によって、複数種の樹脂粒子同士が撹乱され−Ｃ，Ｈい
に混じり合ってしまい、確実に分ｙ１１１充填すること
ができない欠点がある。従って、成形された発泡成形品
としては、複数種の発泡体が明確に分割されたものが製
造できす、複数種の発泡体同士の境界線が曖昧で不明確
になったり、異なる樹脂粒子同士が混在した発泡体しか
製造できない欠点があった。

そこで、複数種の樹脂粒子を、時間的にずらせて、順次
型窩内に充填し、異なる樹脂粒子同士の混じり合いを防
止しようと試みた。しかし、この方法でも、先に充填し
た樹脂粒子が、後で充填する樹脂粒子の充填用圧ツノ空
気の噴射によって撹乱させられるため、樹脂粒子同士を
確実に分離して充填することは出来ず、複数種の発泡体
同士が明確な境界線で分離された発泡成形品を製造する
には、不十分なものであった。

く目的〉 しかるに、この発明の目的としては、上記従来技術の問
題点を解消するために、複数種の樹脂粒子を、明確に分
離した状態で、原料充填が行え、発泡成形品として、複
数種の発泡体部分が明確に分割されたものが製造できる
、異種原料による同時発泡成形方法を鋭意研究した結果
、全ての圧力空気を各樹脂粒子の充填終了時まで型窩内
に噴射しておくことにより、前記問題を完全に解決した
ものである。

〈構成〉 そして、上記目的を達成するための方法としては、複数
種の発泡性熱可塑性樹脂粒子を、夫々別の充填器で、圧
力空気の噴射によって、順次成形型の型窩内に所定Ｒを
圧送充填した後、型窩内に分割充填された複数種の樹脂
粒子を、加熱発泡させて一体成形する方法において、樹
脂粒子の圧送充填中、複数種の樹脂粒子に対応する各充
填器から、圧力空気を充填終了時まで型窩内に噴射ざぜ
ておくことを特徴としている。

〈実施例〉 次いで、この発明の実施例について、図を参照しながら
、以下に説明する。

第１図には、この発明方法の実施に使用層る成形装置の
構造を示しており、雌雄一対の成形型（１）（′２Ｊの
中間に、発泡成形品の外形に対応する型窩（３）を構成
している。また、雄型（１）および雌型（２のτ（面に
は、多数の通気孔（１０）（２０）が形成してあり、こ
の通気孔（１０）（２０）を通して、樹脂粒子の加熱用
の蒸気を、型窩（３）内に供給′可能にすると共に、原
料充填時に型窩（３）内に導入された圧力空気を逃がず
作用もある。

なお、図示した実施例の場合、第３図に示すように、電
機製品等の端部に嵌合して輸送保管時の保護用に使用す
る緩衝包装材を成形する場合を示しており、１個の発泡
成形品（Ｆ）において、中央部分（ｆｌ）が高発泡倍率
の発泡体で形成され、両端部分（「２）が低発泡倍率の
発泡体で形成されたものを製造しようとしている。

そのため、型窩（３）に発泡性熱可塑性樹脂粒子を充填
するための充填器として、片側の成形型、即ち図では雌
型（２の上部、中央、および下部の３個所に、夫々充填
器（４ａ）（４ｂ）を設けている。なお、この充Ｉａｔ
器（４ａ）（４ｂ）は、通常の発泡成形に使用される充
填器ど同様の構造を有し、雌型（２１の型内面に開口す
る充填口（４０）、樹脂粒子の供給口（４１）および圧
力空気の導入口（４２）を設けてあり、導入口（４２）
に導入した圧力空気を、充填口（４０）から型窩（３）
内に噴射することによって、供給口（４１）から樹脂粒
子を吸引して、型窩（３）内に圧送充填するものである
。また、充填器（４８Ｈ４ｂ）の内部には、摺動自在な
ピストン（４３）が設けてあり、ピストン（４３）の進
退によって、充填口（４０）と供給口（４１）＃よび導
入口（４２）の連通を遮断可能にしている。

各充填器（４ａ）（４ｂ）の樹脂粒子の供給口（４１）
は、供給ホース（５）を絆で、原料ホッパー（６ａ）（
６ｂ）に連結してあり、ホッパー（６ａ）（６ｂ）内に
は、夫々所定の樹脂粒子が貯溜しである。なお、図示し
た実施例では、前記したように、発泡成形品（「）に、
高発泡（ｆｔ率部分（ｆｌ）と、低発泡倍率部分（ｆ２
）とを分割形成するため、ホッパーとして、ｎ￥＠泡倍
率の樹脂粒子を貯溜したホッパー（６ａ）と、低発泡倍
率の樹脂粒子を貯溜したポツパー（６ｂ）とを設け、一
方のホッパー（６ａ）を中央の充１りを器（４ａ）に接
続し、使方のホッパー（６ｂ）を上部および下部の充Ｉ
ｔ器（４ｂ）に接続している。（６０）はホッパー（６
ｂ）から２本の供給ホース（５）に分岐デるための分岐
継ぎ手である。また、各ホッパー（６ａＨ６ｂ）の下端
には、各々シャッター（６１）が設けてあり、樹脂粒子
の供給遮断を行う。

次に、上記した成形装首を使用する、発泡成形方法につ
いて説明する。

予め、一方のホッパー（６ａ）には、例えば発泡倍率５
５倍の、高発泡倍率の発泡性熱可塑性樹脂粒子（Ｂ１）
を、他方のホッパー（６ｂ）には、例えば発泡倍率３０
倍の、低発准倍率の発泡性熱可塑性樹脂粒子（Ｂ２）を
貯溜しておく。また、雄望（１）と雌型（力とは互いに
型締めして、所定の型窩（３）を構成しておく。

そして、第１段階として、ホッパー（６ａ）の樹脂粒子
（Ｂ１）を型窩（３）の中央部分に充填する。即ち、中
央の充填器（４ａ）において、圧力空気導入口（４２）
に圧力空気を導入すると共に、ホッパー（６ａ）のシャ
ッター（６１）を開く。すると、圧力空気が充填器（４
ａ）から’Ｊｌ　窩（３１内に噴出するのに伴って、樹
脂粒子（Ｂ１）はホッパー（６ａ）から供給ホース（５
）を経て、充填器（４ａ）に吸引され、圧力空気と共に
型窩（３）内に圧送充填される。

このとき、ホッパー（６ｂ）に接続した上下の充填器（
４ｂ）でも、導入口（４２）に圧力空気を導入して、型
窩（３）内に圧力空気を噴出さける。但し、この充填器
（４ｂ）にｔＩ？ｉ続されたホッパー（６ｂ）のシャッ
ター（６１）は閉めて、樹脂粒子（Ｂ２）が送粒されな
いようにしておき、圧力空気のみが型窩（３）内に噴出
して、型窩（３）内に噴出した圧力空気は、そのまま通
気孔（１０）（２０）から外部に排出されてしまうよう
にしておく。そして、上下の充１ｔｔｔ　２４　（４ｂ
）から型窩（３）に供給する圧力空気の注入量を、通気
孔（１０）（２０）からの排出Ｍより多くなるように設
定して、型窩（３）のうち、上下の充填器（４ｂ）に近
い領域を、圧力空気で充満させて、一定の加圧状態に維
持できるようにしている。

従って、前記した中央の充ＶＡ器（４ａ）から、型窩（
３）の中央部分に、圧力空気と共に樹脂粒子（８１）を
充填すると、最初の段階では、樹脂粒子（Ｂ１）は抵抗
なく自由に型窩（３）内に充填されるが、一定ｈ１の樹
脂粒子（Ｂ１）が型ｖＳ（３］の中央部分に充填される
と、上記した上下の充填器（４ａ）から型窩（３）に噴
出した圧力空気の圧力と、中央部分の樹脂粒子（Ｂ１）
および圧力空気による圧力とが、釣り合った平衡状態に
なり、上下の充填器（４ｂ）からの圧力空気で充満した
ｆｆｉ域には、樹脂粒子（Ｂ１）が入ることは出来ない
。ぞして、充填器（４ａ）から型窩（３）内に噴射する
圧力空気の流入抵抗も大きくなるので、圧力空気が供給
ホース（５）側に逆流し、ホッパー（６ａ）から送拉さ
れてきた樹脂粒子（Ｂ１）は型窩（３）内に入ることは
出来＜ｒ　＜なり、充ＩＩｙｔｍ　（４）や供給ホース
（５）内に残ったＭＡ脂粒子（Ｂ１）は、供給ホース（
５）側に逆流する圧力空気によって、ホッパー（６ａ）
に戻されてしまう、いわゆるブ［１−バック作用が行わ
れる。

以上のようにして、型窩（３）の中央部分に所定１１の
樹脂粒子（Ｂ１）が充填されれば、第１段階の充填工程
は終了する。

次に、第２図に示すように、第２段階の充填Ｔ稈として
、樹脂粒子（Ｂ１）を貯溜したホッパー（６ａ）のシャ
ッター（６１）を閉めて、もう一方の樹脂粒子（Ｂ２）
を貯溜したホッパー（６ｂ）のシャッター（６１）を聞
くと、上下の充填器（４ｂ）から型窩（３）内に噴射し
ている圧力空気によって、樹脂粒子（Ｂ２）は供給ホー
ス（５）を経て充填器（４ｂ）に吸引され、型窩（３）
の上下部分に圧送充填される。但し、予め樹脂粒子（Ｂ
１）が充填されている中央部分には、中央の充填器（４
ａ）から圧力空気を噴出し続けておくことによって、上
下部分の樹脂粒子（Ｂ２）および圧力空気に対抗さけ、
上下部分の樹脂粒子（Ｂ２）が中央部分にまで入り込ん
だり、樹脂粒子（Ｂ１）と樹脂粒子（Ｂ２）とが混ざり
合うのを防いでいる。

イ【お、上記■稈中、先に充填した樹脂粒子（Ｂ１）の
ホッパー（６ａ）については、シャッター（６１）を閉
めずに開いたままにしていでも、前記したように、上下
の充填Ｚ　（４ｂ）から型ａ（３）内に噴出する圧力空
気によって、もはや樹脂粒子（８１）が型窩（３）内に
は入らないようになっているので、ポツパー（Ｂ１）の
シャッター（６１）を開いたままで、もう一方の樹脂粒
子（Ｂ２）の充填を行ってもよい。

こうして、型窩（３）の上下部分に所定間の樹脂粒子（
Ｂ２）が充填されれば、前記と同様のブローパック作用
が行われ、余分の樹脂粒子（Ｂ２）はホッパー（６ｂ）
に戻されて、第２段階の充填工程も終了する。

そして、最後に各充填器（４ａ）（４ｂ）のビス１ヘン
（４３）を作動させて、充填３　（４ａ）（４ｂ）の充
填口（４０）を開本し、型窩（３）への圧力空気の噴出
を停止すれば、型窩（３）内で樹脂粒子（８１）および
樹脂粒子（８２）が、所定の領域に分割充填された状態
で、充填工程は全て完了する。

その侵は、通常の蒸気加熱工程や冷却工程を経て、発泡
成形が行われ、第３図に示すような発泡成形品（［）が
製造される。

この発泡成形品（［）は、中央部分は高発泡倍率の発泡
体（ｆｌ）、両端部分は低発＠倍率の発泡体（「２）で
分割されていると共に、両方の発泡体部分（ｆｌ）（ｒ
２）が完全に融着一体化したものとなる。従って、この
発泡成形品（［）を包装用緩衝材として使用すれば、強
度や耐変形性に優れた、両端の低発泡倍率部分（ｆ２）
で、積み重ね時の荷重を良好に負担し、非包装物品の隅
角部や端部の緩衝保護を確実に果すことができると共に
、中央の高発泡倍率部分（「１）によって軽量性とコス
ト低減を図ることができ、非常に優れた使用性能を発揮
することとなる。

以」−に述べた、この発明方法に使用する樹脂粒子とし
ては、前記した実施例のように、高発泡倍率および低発
泡倍率の、発泡倍率が責なる２種類の樹脂粒子を使用す
るほか、樹脂自体の材質や成分組成の違うしの、色彩の
違うもの、粒径の違うもの等、成形する発泡成形品に要
求される性能や用途に応じて、任意の樹脂粒子からなる
異種原料を、自由に組合せて実施できる。

なお、樹脂粒子の材質としては、ポリスチレン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、その伯通常の発泡成形に使用
されている、各種の熱可塑性樹脂からなる、発泡性熱可
塑性樹脂粒子が使用可能である。

なお、図示した実施例では、２種類の樹脂粒子（８１）
（８２）のみを使用しているが、３種類以上の樹脂粒子
を使用して、１個の発泡成形品に対して、３種類以上の
異なった部分を一体形成することもできる。

また、発泡成形品（Ｆ）における複数種の発泡体部分（
ｆｌ）（ｆ２）等の分割形状は、型窩（３）に対する、
複数個の充填器（４ａ）（４ｂ）等の取付は位置や配置
個数、各圧力空気の程度、通気孔の位置や大きさ等によ
って、自由に変更可能であり、図示したように、型窩（
３）の上下方向で、中央部分と上方部分および下方部分
の、計３部分に分割して樹脂粒子を充填するほか、成形
装置の構成や型窩（３）の形状等によっては、上下左右
に任意の分割パターンで構成することができる。

次に、複数種の樹脂粒子の充填順序は、何れの樹脂粒子
を先に充填してもよく、例えば前記実施例において、上
下部分を先に充填して、中央部分を後で充填してもよい
。

また、複数種の樹脂粒子に対応して、夫々の樹脂粒子を
貯溜したホッパー（６ａ）（６ｂ）を用意しているが、
図示したように、１個のホッパー（６ｂ）から複数個所
の充填器（４ｂ）（４１１）に分配して、同種の樹脂粒
子（Ｂ２）を充填すれば能率的である。

充填ｉ５　（４ａ）（４ｂ）としては、前記した構造の
ものが一般的であるが、樹脂粒子を圧力空気と共に型窩
（３）内に充填できる構造のものであれば、通常の発泡
成形用の各種充填器が使用できる。

次に、成形型（１１（２１の型面には、通気孔（１０）
（２０）を形成して、充填用の圧力空気を逃すようにし
ているが、この通気孔（１０）（２０）の面積と充填器
（４）から型窩（３）内に噴出させる圧力空気量との割
合を、適当に設定することによって、複数個所の充填器
（４ａ）＜４ｂ）に対応する、型窩（３）内の各領域が
、確実に圧力空気で充満されて、一定の加圧状態に維持
されるようにする。

なお、通気孔（１０）（２０）としては、加熱蒸気用の
蒸気孔にも兼用するので１、通常の成形型に形成づる蒸
気孔の構造と同じもので実施できる。従って、通気孔（
１０）（２０）として、成形型＋ＩＨ２１の型面に直接
小さな貫通孔を多数穿設したり、細いスリットを形成し
た蒸気孔部材を型面に打ち込み設置する、いわゆる蒸気
孔用のコアベンツを取付けておいてもよい。

く効果〉 以上のごとく構成された、この発明方法によれば、成形
型（１１（２１の型窩（３）内に、複数種の樹脂粒子（
８１）　（８２）を分割充填して、発泡成形品（Ｆ）に
複数種の発泡体部分（ｆｌ）（ｆ２）が分離形成される
ようにする方法において、複数種の樹脂粒子（Ｂ１）（
Ｂ２）を大々別の充填器（４）を使用して、順次圧力空
気の噴射によって、’ｌ”−＋　ｒＸ（３１内に充填す
るときに、各充填器（４ａ）（４ｂ）から圧力空気を、
常時型窩（３）内に噴出しておくことによって、複数種
の樹脂粒子（Ｂ１）（Ｂ２）同士がηいに混ざらず、確
実に分離した状態ぐ充填できるようにしている。

即ら、まず最初の樹脂粒子（Ｂ１）を充填する際には、
勿論この樹脂粒子（Ｂ１）を充填する充填２４　（４ａ
）からは圧力空気を噴出させて、型窩（３）内の所定位
Ｆｊに樹脂粒子（Ｂ１）を充Ｉａするが、このとき樹脂
粒子（Ｂ１）以外の樹脂粒子（Ｂ２）を充填するための
充填Ｘ　（４ｂ）からも、型窩（３）内に圧力空気を噴
出させておく。

すると、この充填器（４ｂ）からの圧力空気は、型窩（
３）内の一定の領域に充満しているので、充填した樹脂
粒子（Ｂ１）は所定の領域を越えて、他の樹脂粒子（８
２）の充填領域にまで拡がることがなくなるので、確実
に所定の領域のみに充填され、後から充填する樹脂粒子
（Ｂ２）と湿ざったり境界線が不明確になる問題の一因
を解消できる。

次に、俊の樹脂粒子（Ｂ２）を充填する際には、当該樹
脂粒子（８２）の充１ｔＱ器（４ｂ）は勿論のこと、先
に充填した樹脂粒子（Ｂ１）の充填器（４ａ）がらも、
ｆＥ圧力空気噴出させておき、型窩（３）内の樹脂粒子
（Ｂ１）の充填領域を一定の加圧状態に維持しておく。

こうすることによって、樹脂粒子（Ｂ２）を圧力空気と
共に充填したときに、樹脂粒子（Ｂ２）が先に充填した
樹脂粒子（Ｂ１）の領域まで侵入したり、樹脂粒子（Ｂ
１）と樹脂粒子（Ｂ２）とが混ざり合ったり、境界線が
不明確になる問題を解消することができる。

従って、各充１１器（４ａ）（４ｂ）から常に圧力空気
を噴出させて、型窩（３）の各充填器（４ａ）（４ｂ）
毎の充填領域を夫々、圧力空気で充満させて、一定の加
圧状態に維持して８３　＜ので、複数種の樹脂粒子（８
１）（８２）を順次圧力空気によって充填しても、各樹
脂粒子（８１）（８２）同士は、所定の領域からはみ出
て、他の領域まで侵入することはなく、夫々の樹脂粒子
（Ｂ１）（Ｂ２）が所定の領域に、明確な境界線によっ
て確実に分離された状態で分割充填す゛ることができる
のである。

なＪ３、先の樹脂粒子（Ｂ１）を充填するときに、後の
樹脂粒子（Ｂ２）の充填６　（４ｂ）からＦｆ、力空気
を噴出させ、先の樹脂粒子（Ｂ１）が充填された段階で
、当該樹脂粒子（Ｂ１）の充Ｒ１器（４ａ）を閉じて、
この圧力空気を１断することを試みたが、後の樹脂粒子
（Ｂ２）を充填する際の圧力空気によって、先に充填さ
れた樹脂粒子（Ｂ１）が撹乱されてしまい、樹脂粒子（
８１）（８２）同士が混ざったり、境界線が不明確にな
っており、あまり効果的ではなかった。

しかし、この発明方法であれば、各充填Ｚ（４ａ）（４
ｂ）からは、当該個所の樹脂粒子（Ｂ１）（Ｂ２）の充
填前、充填中、および充填後の何れの段階でも、常に圧
力空気を噴射しているので、各樹脂粒子（Ｂ１）（Ｂ２
）毎の充填前後の何れの段階においでも、樹脂粒子（Ｂ
１）（Ｂ２）の混合や乱れが生じず、極めて確実に分割
充填できることになる。

また、従来の充填方法においては、複数種の樹脂粒子（
Ｂ１）（Ｂ２）の充填順序を適当に設定して、後に充填
する樹脂粒子（Ｂ２）の圧力空気が、先に充填した樹脂
粒子（Ｂ１）をなるべく撹乱させないようにする方法も
採用されているが、作業が極めて複雑で手間もかかるの
に対して、この発明方法であれば、各充填領域は常に圧
力空気が充；）１しているので、複数種の樹脂粒子（Ｂ
ｌ）（８２）のうち、何れを先に充填しても、互いに混
合したり撹乱させる心配がなく、充填作業が非常に１！
！ｌ甲で、しがも能率良〈実施できる。

さらに、この発明方法の実施に使用する成形装置として
は、通常の発泡成形装置と同様の構造のものが使用でき
、充１’を器（４ａ）（４ｂ）からの圧力空気の噴出を
常時行うだけでよいので、従来に比べて設備コストが高
くついたり、作業能率が低下する心配は全くない。

以上のように、この発明方法によれば、複数種の樹脂粒
子（８１）（８２）を、極めて確実に分離した状態で充
填でき、発泡成形品（［）として、複数種の発泡体部分
（ｒｌＪ（ｒ２）が、明確な境界線で分離したものを製
造でき、各種緩衝包装材や断熱材等、種々の用途や要求
に対して、極めて的確に対応できる、高い性能を有する
発泡成形品（Ｆ）を提供できることになる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すものであり、第１図は第１
段の樹脂粒子充填途中における成形装置全体の断面構造
図、第２図は第２段の樹脂粒子充填途中における成形装
置の断面構造図、第３図は成形された発泡成形品の斜視
図である。 （１１（２）・・・・・・成形型、（１０）（２０）・
・・・・・通気孔、（３）・・・・・・型窩、（４ａＨ
４ｈ）・・・・・・充填器、（４２）・・・・・・圧力
空気導入口、（５）・・・・・・供給ホース、（６ａ）
（６ｂ）・・・・・・ホッパー、（６１）・・・・・・
シャッター、（Ｂ１）・・・・・・高発泡倍率樹脂粒子
、（Ｂ２）・・・・・・低発泡倍率樹脂粒子、（「）・
・・・・・発泡成形品、 （ｆｌ）・・・・・・高発泡倍率部分、（ｆ２）・・・
・・・低発泡倍率部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数種の発泡性熱可塑性樹脂粒子を、夫々別の充填
   器で、圧力空気の噴射によって、順次成形型の型窩内に
   所定量を圧送充填した後、型窩内に分割充填された複数
   種の樹脂粒子を、加熱発泡させて一体成形する方法にお
   いて、各樹脂粒子の圧送充填中、複数種の樹脂粒子に対
   応する各充填器から、圧力空気を充填終了時まで型窩内
   に噴射させておくことを特徴とする異種原料による同時
   発泡成形方法。