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JP7716451B2 - Method for producing expanded bead molded body - Google Patents
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JP7716451B2 - Method for producing expanded bead molded body - Google Patents

Method for producing expanded bead molded body

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JP7716451B2 JP2023131695A JP2023131695A JP7716451B2 JP 7716451 B2 JP7716451 B2 JP 7716451B2 JP 2023131695 A JP2023131695 A JP 2023131695A JP 2023131695 A JP2023131695 A JP 2023131695A JP 7716451 B2 JP7716451 B2 JP 7716451B2
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Description

本発明は、発泡粒子成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing foamed bead moldings.

ポリスチレン系樹脂発泡粒子を型内成形してなるポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体は、軽量であると共に、圧縮物性等に優れることから、自動車資材、建築資材、物流資材等、種々の分野で用いられている。発泡粒子の型内成形には、第1の型と第2の型とを備え、第1の型と第2の型との間に所望の成形体の形状に対応した成形キャビティが形成されるように構成された成形型が用いられる。このような成形型の成形キャビティに発泡粒子を充填した後、成形型における第1の型及び第2の型に所定の順序でスチームを供給して成形型内の発泡粒子を加熱することにより、所望の形状を備えた成形体を得ることができる(例えば、特許文献1)。 Polystyrene-based resin expanded bead molded articles, obtained by molding expanded polystyrene-based resin beads in a mold, are lightweight and have excellent compression properties, making them useful in a variety of fields, including automotive, construction, and logistics materials. To mold expanded beads in a mold, a mold is used that includes a first and second die, with a molding cavity corresponding to the shape of the desired molded article formed between the first and second dies. After filling the molding cavity of such a mold with expanded beads, steam is supplied to the first and second dies in a predetermined order to heat the expanded beads within the mold, thereby obtaining a molded article with the desired shape (see, for example, Patent Document 1).

特開2007-237468号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-237468

近年、発泡粒子成形体の製造に要するエネルギーを削減することが望まれており、かかる観点から、型内成形時に用いられるスチームの使用量を削減することが求められている。しかし、型内成形時のスチームの使用量を減らすと、成形体における発泡粒子同士の融着状態が低下して成形体の物性が低下するおそれがあった。また、成形体の表面状態が低下し、成形体の表面外観が悪くなるおそれがあった。 In recent years, there has been a desire to reduce the energy required to produce expanded bead moldings, and from this perspective, there has been a demand to reduce the amount of steam used during in-mold molding. However, reducing the amount of steam used during in-mold molding could reduce the degree of fusion between the expanded beads in the molding, resulting in a deterioration in the physical properties of the molding. There is also a risk that the surface condition of the molding could deteriorate, resulting in a poor surface appearance of the molding.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、型内成形時におけるスチームの使用量を低減しつつ、表面状態や融着状態が良好な発泡粒子成形体を得ることができる発泡粒子成形体の製造方法を提供しようとするものである。 The present invention was made in light of this background, and aims to provide a method for producing expanded bead moldings that can reduce the amount of steam used during in-mold molding while producing expanded bead moldings with good surface and fusion conditions.

本発明の一態様は、以下の[1]~[5]に係る発泡粒子成形体の製造方法にある。 One aspect of the present invention is a method for producing a foamed bead molding according to the following items [1] to [5].

[1]第1の型と、前記第1の型との間に成形空間を形成可能に構成された第2の型とを備えた成形金型を用い、前記成形空間に充填されたポリスチレン系樹脂発泡粒子を型内成形して発泡粒子成形体を製造する、発泡粒子成形体の製造方法であって、
前記発泡粒子成形体の製造方法は、前記成形空間にポリスチレン系樹脂発泡粒子を充填する充填工程と、前記充填工程の後に、前記第1の型側及び前記第2の型側の両方から前記成形空間にスチームを供給する金型加熱工程と、前記金型加熱工程の後に、前記第1の型側から前記成形空間にスチームを供給する第1の一方加熱工程と、前記第1の一方加熱工程の後に、前記第2の型側から前記成形空間にスチームを供給する第2の一方加熱工程と、前記第2の一方加熱工程の後に、前記第1の型側及び前記第2の型側の両方から前記成形空間にスチームを供給する両面加熱工程と、前記両面加熱工程において供給されたスチームを前記成形空間内に保持する保持工程と、を含み、
前記金型加熱工程のスチーム量Wdと前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfと前記第2の一方加熱工程のスチーム量Wsと前記両面加熱工程のスチーム量Wbとの合計スチーム量Wd+f+s+bが、前記成形空間の容積1Lあたり0.05kg以上0.5kg以下であり、
前記金型加熱工程のスチーム量Wdと、前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfと前記第2の一方加熱工程のスチーム量Wsと前記両面加熱工程のスチーム量Wbとの合計量Wf+s+bとの比がWd:Wf+s+b=5:95~40:60であり、
前記第1の一方加熱工程のスチーム量と前記第2の一方加熱工程のスチーム量と前記両面加熱工程のスチーム量との合計Wf+s+bを100質量%としたときの、前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfの割合が15質量%以上50質量%以下であり、前記第2の一方加熱工程のスチーム量Wsの割合が15質量%以上50質量%以下であり、前記両面加熱工程のスチーム量Wbの割合が10質量%以上70質量%以下であり、
前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfに対する前記両面加熱工程のスチーム量Wbの比Wb/Wfが0.3以上であり、
前記保持工程の保持時間が5秒以上である、発泡粒子成形体の製造方法。
[1] A method for producing a foamed bead molded article, comprising: using a molding die having a first die and a second die configured to be able to form a molding space between the first die and the second die; and molding expanded polystyrene resin beads filled in the molding space to produce a foamed bead molded article,
The method for producing the expanded bead molded article includes a filling step of filling the molding space with expanded polystyrene resin beads, a mold heating step of supplying steam into the molding space from both the first mold side and the second mold side after the filling step, a first one-side heating step of supplying steam into the molding space from the first mold side after the mold heating step, a second one-side heating step of supplying steam into the molding space from the second mold side after the first one-side heating step, a double-side heating step of supplying steam into the molding space from both the first mold side and the second mold side after the second one-side heating step, and a retaining step of retaining the steam supplied in the double-side heating step within the molding space,
a total steam amount Wd + f +s+b of the steam amount Wd in the mold heating step, the steam amount Wf in the first one-side heating step, the steam amount Ws in the second one-side heating step, and the steam amount Wb in the double-side heating step is 0.05 kg or more and 0.5 kg or less per 1 L of the volume of the molding space,
a ratio of the amount of steam Wd in the mold heating step to a total amount Wf+ s +b of the amount of steam Wf in the first one-side heating step, the amount of steam Ws in the second one-side heating step, and the amount of steam Wb in the double-side heating step is Wd :Wf +s+b = 5:95 to 40:60;
When a total Wf +s+b of the steam amounts in the first one-side heating step, the second one-side heating step, and the double-side heating step is taken as 100 mass%, a ratio of the steam amount Wf in the first one-side heating step is 15 mass% or more and 50 mass% or less, a ratio of the steam amount Ws in the second one-side heating step is 15 mass% or more and 50 mass% or less, and a ratio of the steam amount Wb in the double-side heating step is 10 mass% or more and 70 mass% or less,
a ratio W b /W f of the amount of steam W b in the double-side heating step to the amount of steam W f in the first one-side heating step is 0.3 or more;
The method for producing an expanded bead molding, wherein the holding time in the holding step is 5 seconds or more .

[2]前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfが、前記成形空間の容積1Lあたり0.01kg以上0.2kg以下である、[1]に記載の発泡粒子成形体の製造方法。
[3]前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfに対する前記金型加熱工程のスチーム量Wdの比Wd/Wfが0.2以上3以下である、[1]又は[2]に記載の発泡粒子成形体の製造方法。
[2] The method for producing an expanded bead molding according to [1], wherein the amount of steam Wf in the first one-way heating step is 0.01 kg or more and 0.2 kg or less per 1 L of the volume of the molding space.
[3] The method for producing an expanded bead molding according to [1] or [2], wherein the ratio Wd / Wf of the amount of steam Wd in the mold heating step to the amount of steam Wf in the first one-side heating step is 0.2 or more and 3 or less.

[4]前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfに対する前記第2の一方加熱工程のスチーム量Wsの比Ws/Wfが0.6以上2以下である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の発泡粒子成形体の製造方法。
[5]前記保持工程の保持時間が5秒以上50秒以下である、[1]~[4]のいずれか1つに記載の発泡粒子成形体の製造方法。
[4] The method for producing an expanded bead molding according to any one of [1] to [3], wherein the ratio W s /W f of the amount of steam W s in the second one-way heating step to the amount of steam W f in the first one-way heating step is 0.6 or more and 2 or less.
[5] The method for producing an expanded bead molding according to any one of [1] to [4], wherein the holding time in the holding step is 5 seconds or more and 50 seconds or less.

前記態様によれば、型内成形時におけるスチームの使用量を低減しつつ、表面状態や融着状態が良好な発泡粒子成形体を得ることができる発泡粒子成形体の製造方法を提供することができる。 This aspect provides a method for producing expanded bead moldings that can reduce the amount of steam used during in-mold molding while producing expanded bead moldings with good surface and fusion conditions.

図1は、発泡粒子成形体の製造方法のフローチャートを示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a flow chart of a method for producing a foamed bead molding. 図2は、発泡粒子の型内成形に用いる成形金型の要部を示す一部断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the main part of a molding die used for in-mold molding of expanded beads. 図3(a)は、金型加熱工程でのスチーム加熱を示す模式図であり、図3(b)は、第1の一方加熱工程でのスチーム加熱を示す模式図であり、図3(c)は、第2の一方加熱工程でのスチーム加熱を示す模式図であり、図3(d)は、両面加熱工程でのスチーム加熱を示す模式図である。Figure 3(a) is a schematic diagram showing steam heating in a mold heating process, Figure 3(b) is a schematic diagram showing steam heating in a first one-side heating process, Figure 3(c) is a schematic diagram showing steam heating in a second one-side heating process, and Figure 3(d) is a schematic diagram showing steam heating in a double-side heating process. 保持工程でのスチーム加熱の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of steam heating in a holding step. 排出工程でのスチーム加熱の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of steam heating in the discharging process.

本明細書において、「ポリスチレン系樹脂発泡粒子」のことを「発泡粒子」といい、「発泡粒子成形体」のことを「成形体」ということがある。また、本明細書において「~」という表現を用いる場合、その前後に記載される数値あるいは物理値を含む意味で用いることとする。 In this specification, "expanded polystyrene resin beads" will be referred to as "expanded beads," and "expanded bead molded articles" will be referred to as "molded articles." Furthermore, when the expression "~" is used in this specification, it is intended to include the numerical or physical values written before and after it.

発泡粒子成形体は、例えば、図2に示される成形金型1(以下、成形型1ともいう)により製造される。成形型1は、第1の型2と第2の型3とを備えている。第1の型2及び第2の型3のうち少なくとも一方の型は成形型1の開閉方向に移動可能に構成されている。また、第1の型2と第2の型3とは、成形型1が完全に閉じられた状態において互いに当接し、両者の間に成形空間11が形成されるように構成されている。成形空間11は、所望する成形体の形状に対応した形状を有していればよい。 Expanded bead molded articles are produced, for example, using a molding die 1 (hereinafter also referred to as mold 1) shown in Figure 2. Mold 1 comprises a first die 2 and a second die 3. At least one of first die 2 and second die 3 is configured to be movable in the opening and closing direction of mold 1. Furthermore, first die 2 and second die 3 are configured to abut against each other when mold 1 is fully closed, forming a molding space 11 between them. Molding space 11 need only have a shape corresponding to the shape of the desired molded article.

第1の型2及び第2の型3は、それぞれ中空構造を有しており、各型の内部空間と成形空間11とが連通するように構成されている。例えば、第1の型2及び第2の型3は、成形空間11に対面する内壁部23、33に、各型の内部空間と成形空間11との間を連通させる複数のコアベント(図示略)を有していてもよい。これにより、第1の型2及び第2の型3の内部空間に供給されたスチームが内壁部23、33のコアベントに形成された貫通溝等を通り、成形空間11に到達することができる。貫通溝の図示は省略する。 The first mold 2 and the second mold 3 each have a hollow structure, and are configured so that the internal space of each mold is in communication with the molding space 11. For example, the first mold 2 and the second mold 3 may have multiple core vents (not shown) on the inner wall portions 23, 33 facing the molding space 11, which connect the internal space of each mold with the molding space 11. This allows steam supplied to the internal space of the first mold 2 and the second mold 3 to pass through through grooves formed in the core vents of the inner wall portions 23, 33 and reach the molding space 11. The through grooves are not shown in the figure.

発泡粒子成形体は、発泡粒子の型内成形により製造される。発泡粒子成形体の製造方法は、図1に示すように、充填工程P1、金型加熱工程P2、第1の一方加熱工程P3、第2の一方加熱工程P4、両面加熱工程P5、及び保持工程P6を有している。発泡粒子成形体の製造方法においては、まず、前記成形空間11にポリスチレン系樹脂発泡粒子を充填する充填工程P1が行われる。充填工程P1により、成形型1の成形空間11内に発泡粒子が充填される。 Expanded bead moldings are produced by molding expanded beads in a mold. As shown in Figure 1, the method for producing expanded bead moldings includes a filling step P1, a mold heating step P2, a first one-side heating step P3, a second one-side heating step P4, a double-side heating step P5, and a holding step P6. The method for producing expanded bead moldings begins with a filling step P1, in which the molding space 11 is filled with expanded polystyrene resin beads. During filling step P1, the molding space 11 of the mold 1 is filled with expanded beads.

成形空間11内に充填する発泡粒子は、ポリスチレン系樹脂を基材樹脂とする発泡粒子であれば特に限定されることはなく、公知のポリスチレン系樹脂発泡粒子を使用することができる。ここで、前述したポリスチレン系樹脂とは、スチレンに由来する成分の含有量が50モル%以上である樹脂をいう。 The foamed particles filled into the molding space 11 are not particularly limited as long as they have a polystyrene-based resin as the base resin, and known polystyrene-based resin foamed particles can be used. Here, the aforementioned polystyrene-based resin refers to a resin with a styrene-derived component content of 50 mol% or more.

なお、ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、例えば、ポリスチレン系樹脂を基材樹脂とし、有機物理発泡剤を含む発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させることにより得ることができる。前記有機物理発泡剤としては、例えば、炭素数3以上6以下の炭化水素などが挙げられる。
また、発泡粒子としては、例えば、嵩密度が10kg/m200kg/m以下の発泡粒子を好適に用いることができる。
The expanded polystyrene resin particles can be obtained, for example, by expanding expandable polystyrene resin particles containing a polystyrene resin as a base resin and an organic physical blowing agent, such as a hydrocarbon having 3 to 6 carbon atoms.
As the expanded beads, for example, expanded beads having a bulk density of 10 kg/m 3 to 200 kg/m 3 or less can be suitably used.

発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、例えば懸濁重合等の従来公知の方法によって製造することができる。また、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の発泡方法については、従来公知の方法を採用することができる。例えば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子にスチーム等の加熱媒体を供給し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱することにより発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させることができる。より具体的には、例えば撹拌装置の付いた円筒形の発泡機を用いて、スチーム等により発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱することにより発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させることができる。 Expandable polystyrene-based resin particles can be produced by a conventionally known method, such as suspension polymerization. Furthermore, conventionally known methods can be used to expand the expandable polystyrene-based resin particles. For example, the expandable polystyrene-based resin particles can be expanded by supplying a heating medium such as steam to the expandable polystyrene-based resin particles and heating the expandable polystyrene-based resin particles. More specifically, the expandable polystyrene-based resin particles can be expanded by heating the expandable polystyrene-based resin particles with steam or the like using, for example, a cylindrical expansion machine equipped with a stirrer.

ポリスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体の単独重合体及びスチレン系単量体を含む共重合体を使用することができる。より具体的には、ポリスチレン系樹脂は、ポリスチレン(GPPS)やスチレンを主成分とするスチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、スチレン-メチルスチレン共重合体、スチレン-ジメチルスチレン共重合体、スチレン-エチルスチレン共重合体、スチレン-ジエチルスチレン共重合体等であってもよい。
型内成形性が良好であると共に、良好な機械的物性を有する発泡粒子成形体を成形可能な発泡粒子を安定して得ることができる観点からは、ポリスチレン系樹脂におけるスチレンに由来する成分の含有量は60モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましく、80モル%以上であることがさらに好ましく、90モル%以上であることが特に好ましい。
The polystyrene-based resin may be a homopolymer of a styrene-based monomer or a copolymer containing a styrene-based monomer. More specifically, the polystyrene-based resin may be polystyrene (GPPS), a styrene-acrylic acid copolymer containing styrene as the main component, a styrene-methyl acrylate copolymer, a styrene-ethyl acrylate copolymer, a styrene-butyl acrylate copolymer, a styrene-methacrylic acid copolymer, a styrene-methyl methacrylate copolymer, a styrene-ethyl methacrylate copolymer, a styrene-butyl methacrylate copolymer, a styrene-maleic anhydride copolymer, a styrene-acrylonitrile copolymer, a styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer, a styrene-methylstyrene copolymer, a styrene-dimethylstyrene copolymer, a styrene-ethylstyrene copolymer, or a styrene-diethylstyrene copolymer.
From the viewpoint of being able to stably obtain expanded beads that have good in-mold moldability and can be used to mold expanded bead moldings with good mechanical properties, the content of components derived from styrene in the polystyrene-based resin is preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, even more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 90 mol% or more.

図3に、金型加熱工程P2、第1の一方加熱工程P3、第2の一方加熱工程P4、両面加熱工程P5を例示する。図3では、成形型1の構成の詳細を省略しているが、成形型1としては、例えば図2と同様の構成のものが使用される。図3では、成形型内でのスチームの流れの一例を矢印によって示している。図4及び図5についても同様である。
なお、本開示における金型加熱工程、一方加熱工程及び両面加熱工程という用語については、特許庁出版(1982年、8月)の周知・慣用技術集(発泡成形)の内容を適宜参照できる。
Figure 3 illustrates the mold heating step P2, the first one-side heating step P3, the second one-side heating step P4, and the double-side heating step P5. While the details of the configuration of the mold 1 are omitted in Figure 3, the mold 1 may have the same configuration as that shown in Figure 2. In Figure 3, arrows indicate an example of the flow of steam within the mold. The same applies to Figures 4 and 5.
For the terms mold heating process, one-side heating process, and double-side heating process in this disclosure, reference can be made to the contents of the Collection of Well-Known and Commonly Used Techniques (Foam Molding) published by the Japan Patent Office (August 1982).

図3(a)に示すように、充填工程P1の後に行われる金型加熱工程P2では、第1の型2側及び第2の型3側の両方から成形空間11にスチームを供給して成形型と成形空間11内の発泡粒子とを加熱する。金型加熱工程P2では、例えば、各型のスチーム供給弁21、31、ドレン弁22、32をすべて開放し、スチーム供給弁21、31からスチームを供給する。これにより、成形空間11内の空気を排気してスチームに置換しつつ、成形空間11内の発泡粒子を加熱すると共に、成形型を加熱することができる。また、この金型加熱工程P2により、後述する両面加熱工程P5に向けて、発泡粒子や成形型を効率的に予熱でき、発泡粒子や成形型の温度を効率的に高めることができる。これによって、後述する第1の一方加熱工程P3又は第2の一方加熱工程P4で必要となるスチーム量が過度に多くなることを抑制しつつ、両面加熱工程P5において、比較的少ないスチーム量で成形体の形成を進行させることができる。 As shown in FIG. 3(a), in the mold heating process P2 performed after the filling process P1, steam is supplied to the molding space 11 from both the first mold 2 side and the second mold 3 side to heat the mold and the expanded beads within the molding space 11. In the mold heating process P2, for example, the steam supply valves 21, 31 and drain valves 22, 32 of each mold are all opened, and steam is supplied from the steam supply valves 21, 31. This allows the air within the molding space 11 to be evacuated and replaced with steam, while also heating the expanded beads within the molding space 11 and the molding mold. Furthermore, this mold heating process P2 efficiently preheats the expanded beads and molding mold for the double-sided heating process P5 described below, efficiently raising the temperatures of the expanded beads and molding mold. This prevents the amount of steam required in the first one-sided heating process P3 or the second one-sided heating process P4 described below from becoming excessively large, and allows the formation of a molded body to proceed with a relatively small amount of steam in the double-sided heating process P5.

金型加熱工程P2が完了した後、第1の型2側から成形空間11にスチームを供給して成形空間11内の発泡粒子を加熱する第1の一方加熱工程P3を行う。第1の一方加熱工程P3においては、第1の型2の第1スチーム供給弁21と、第2の型3の第2ドレン弁32を開放すると共にこれら以外の弁(具体的には、第2スチーム供給弁31及び第1ドレン弁22)を閉鎖しつつ、第1スチーム供給弁21からスチームを供給することで、第1の型2側から第2の型3側に向かってスチームを流すことができる(図3(b)参照)。これにより、成形型1の第1の型2側が主に加熱されると共に、成形型1の第1の型2側を中心に、成形空間11内の発泡粒子を加熱することができる。また、これにより、後述する両面加熱工程P5に向けて、発泡粒子や成形型を効率的に予熱することができ、後述する第2の一方加熱工程P4で必要となるスチーム量が過度に多くなることを抑制しつつ、両面加熱工程P5において、比較的少ないスチーム量で成形体の形成を進行させることができる。 After the mold heating step P2 is completed, the first one-side heating step P3 is performed, in which steam is supplied from the first mold 2 side to the molding space 11 to heat the expanded beads in the molding space 11. In the first one-side heating step P3, the first steam supply valve 21 of the first mold 2 and the second drain valve 32 of the second mold 3 are opened, and the other valves (specifically, the second steam supply valve 31 and the first drain valve 22) are closed while supplying steam from the first steam supply valve 21, thereby allowing steam to flow from the first mold 2 side to the second mold 3 side (see Figure 3(b)). This primarily heats the first mold 2 side of the molding mold 1, and also heats the expanded beads in the molding space 11, mainly on the first mold 2 side of the molding mold 1. This also allows the foamed beads and mold to be efficiently preheated for the double-sided heating step P5 described below, preventing the amount of steam required in the second one-sided heating step P4 described below from becoming excessively large, and allows the formation of a molded body to proceed in the double-sided heating step P5 with a relatively small amount of steam.

第1の一方加熱工程P3が完了した後、第2の型3側から成形空間11にスチームを供給して成形空間11内の発泡粒子を加熱する第2の一方加熱工程P4を行う。第2の一方加熱工程P4においては、第2の型3の第2スチーム供給弁31と、第1の型2の第1ドレン弁22を開放すると共にこれら以外の弁(具体的には、第1スチーム供給弁21及び第2ドレン弁32)を閉鎖しつつ、第2スチーム供給弁31からスチームを供給することで、第2の型3側から第1の型2側にスチームを流すことができる(図3(c)参照)。これにより、成形型1の第2の型3側が主に加熱されると共に、成形型1の第2の型3側を中心に、成形空間11内の発泡粒子を加熱することができる。また、これにより、後述する両面加熱工程P5に向けて、発泡粒子や成形型を効率的に予熱することができ、両面加熱工程P5において、比較的少ないスチーム量で成形体の形成を進行させることができる。 After the first one-side heating step P3 is completed, the second one-side heating step P4 is performed, in which steam is supplied from the second mold 3 side to the molding space 11 to heat the expanded beads within the molding space 11. In the second one-side heating step P4, the second steam supply valve 31 of the second mold 3 and the first drain valve 22 of the first mold 2 are opened, and the other valves (specifically, the first steam supply valve 21 and the second drain valve 32) are closed. Steam is supplied from the second steam supply valve 31, allowing steam to flow from the second mold 3 side to the first mold 2 side (see Figure 3(c)). This primarily heats the second mold 3 side of the molding mold 1, and heats the expanded beads within the molding space 11, primarily around the second mold 3 side of the molding mold 1. This also allows the expanded beads and molding mold to be efficiently preheated for the double-side heating step P5, described below, allowing the formation of a molded body to proceed with a relatively small amount of steam in the double-side heating step P5.

第2の一方加熱工程P4が完了した後、第1の型2側及び第2の型3側の両方から成形空間11にスチームを供給して成形空間11内の発泡粒子を加熱する両面加熱工程P5を行う。両面加熱工程P5においては、第1の型2の第1スチーム供給弁21と、第2の型3の第2スチーム供給弁31を開放すると共に、各型の第1ドレン弁22、第2ドレン弁32を閉鎖しつつスチームを供給することで、成形空間11内の圧力を高めることができる(図3(d)参照)。これにより、成形空間11内の発泡粒子を加熱しつつ、成形空間11内の圧力を高めることができる。その結果、成形空間11内で発泡粒子同士の融着を進行させつつ、発泡粒子間の間隙を埋めて成形体表面の形成を進行させることができる。 After the second one-sided heating process P4 is completed, the double-sided heating process P5 is performed, in which steam is supplied to the molding space 11 from both the first mold 2 side and the second mold 3 side to heat the expanded beads within the molding space 11. In the double-sided heating process P5, the first steam supply valve 21 of the first mold 2 and the second steam supply valve 31 of the second mold 3 are opened, and the first drain valve 22 and the second drain valve 32 of each mold are closed while supplying steam, thereby increasing the pressure within the molding space 11 (see Figure 3(d)). This allows the expanded beads within the molding space 11 to be heated while increasing the pressure within the molding space 11. As a result, the expanded beads within the molding space 11 are fused together, filling the gaps between the expanded beads and forming the surface of the molded body.

両面加熱工程P5が完了した後、図1に示すように、両面加熱工程P5において供給されたスチームを成形型1内に保持する保持工程P6を行う。型内成形法による成形体の製造方法おいては、保持工程P6までに行った加熱により、成形空間11内の発泡粒子を二次発泡させつつ互いに融着させて、発泡粒子同士が融着した成形体を形成することができる。保持工程P6においては、各型のスチーム供給弁21、31及びドレン弁22、32をすべて閉鎖することで、両面加熱工程P5で高められた成形空間11内の温度や圧力の低下を緩やかにし、新たなスチームの供給を行うことなく成形空間内11の温度や圧力を一定時間高く維持することができる(図4参照)。これにより、新たなスチームを使用することなく成形空間11内の発泡粒子がさらに加熱される。このように、P2~P6の工程を順に実施しつつ、各工程において、後述する特定の関係でスチームを供給することで、成形空間11内で発泡粒子同士の融着をさらに進行させ、発泡粒子間の間隙を埋めることができ、成形体の融着状態や表面状態をより良好にすることができる。なお、本発明の所期の目的を達成できる範囲で、両面加熱工程後の成形空間内の温度や圧力を一定時間高く維持できる範囲であれば、保持工程P6において成形空間内の一部のスチームが成形空間外に排気されていてもよい。 After the double-sided heating step P5 is completed, a holding step P6 is performed, as shown in Figure 1, in which the steam supplied in the double-sided heating step P5 is held within the mold 1. In the in-mold molding method for producing molded articles, the heating performed up to the holding step P6 causes the foamed beads in the molding space 11 to undergo secondary expansion and fuse together, forming a molded article in which the foamed beads are fused together. In the holding step P6, the steam supply valves 21, 31 and drain valves 22, 32 of each mold are all closed, which slows the decrease in the temperature and pressure in the molding space 11 that was increased in the double-sided heating step P5. This allows the temperature and pressure in the molding space 11 to be maintained high for a certain period of time without the need to supply new steam (see Figure 4). This further heats the foamed beads in the molding space 11 without the need for new steam. In this way, by carrying out steps P2 to P6 in order and supplying steam in each step in a specific relationship as described below, the fusion of the expanded beads within the molding space 11 can be further promoted, filling the gaps between the expanded beads and improving the fusion and surface condition of the molded product. Note that, as long as the temperature and pressure within the molding space after the double-sided heating step can be maintained high for a certain period of time and the intended purpose of the present invention can be achieved, some of the steam within the molding space may be vented to the outside of the molding space during the holding step P6.

本開示の製造方法において、発泡粒子成形体は、金型加熱工程P2のスチーム量Wdと第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfと第2の一方加熱工程P4のスチーム量Wsと両面加熱工程P5のスチーム量Wbとを制御して製造される。各工程間のスチーム量の関係について以下に説明する。 In the manufacturing method of the present disclosure, the expanded bead molding is manufactured by controlling the amount of steam Wd in the mold heating step P2, the amount of steam Wf in the first one-side heating step P3, the amount of steam Ws in the second one-side heating step P4, and the amount of steam Wb in the double-side heating step P5. The relationship between the amounts of steam in each step will be described below.

前記製造方法では、金型加熱工程P2のスチーム量Wdと第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfと第2の一方加熱工程P4のスチーム量Wsと両面加熱工程P5のスチーム量Wbとの合計スチーム量Wd+f+s+bを成形空間11の容積1Lあたり0.05kg以上0.5kg以下にする。本開示の製造方法においては、上記範囲のような比較的少ない合計スチーム量で、表面状態や融着状態が良好な発泡粒子成形体を得ることができる。成形空間11の容積1Lあたりの合計スチーム量Wd+f+s+bが過度に少ない場合には、成形体の融着状態や表面状態が悪化するおそれがある。一方、成形空間11の容積1Lあたりの合計スチーム量Wd+f+s+bが過度に多い場合には、成形体を得るために使用するスチーム量が多くなり、エネルギーの削減ができなくなる。かかる観点から、成形空間11の容積1Lあたりの合計スチーム量Wd+f+s+bは、0.06kg以上0.4kg以下であることが好ましい。 In the manufacturing method, the total steam amount Wd + f +s+b, which is the amount of steam Wd in the mold heating step P2, the amount of steam Wf in the first one-side heating step P3, the amount of steam Ws in the second one-side heating step P4 , and the amount of steam Wb in the double-side heating step P5, is set to 0.05 kg or more and 0.5 kg or less per 1 L of the molding space 11 volume. In the manufacturing method of the present disclosure, a foamed bead molded body with a good surface condition and fusion state can be obtained with a relatively small total steam amount within the above range. If the total steam amount Wd +f+s+b per 1 L of the molding space 11 volume is too small, the fusion state and surface condition of the molded body may deteriorate. On the other hand, if the total steam amount Wd +f+s+b per 1 L of the molding space 11 volume is too large, the amount of steam used to obtain the molded body increases, making it impossible to reduce energy consumption. From this viewpoint, the total amount of steam W d+f+s+b per liter of the volume of the molding space 11 is preferably 0.06 kg or more and 0.4 kg or less.

本開示において、各工程におけるスチーム量は、通常、成形型の内部空間にスチームを供給するために設けられたスチーム供給弁から、各工程において成形型の内部空間に供給されるスチーム量を意味する。このようなスチーム量は、例えば、スチームの積算流量等が測定可能に構成された流量計を、スチーム供給弁に接続されたスチーム配管に取り付け、各工程において供給されるスチームの積算流量を計測することで求めることできる。
なお、型内成形において、良好な成形体を得るために必要となるスチーム量は、成形型の大きさの影響を受ける。また、成形型の大きさと成形空間の容積とは相関関係にあるため、本開示においては、各工程において供給されるスチーム量を、成形空間11の容積1Lあたりのスチーム量として規定している。これにより、使用する成形型の大きさ(得ようとする成形体の大きさ)による影響を減らしつつ、良好な成形体を得るために必要となる妥当なスチーム量を把握しやすくなる。
他方、成形空間11の容積は、概ね5L以上100L以下であることが好ましく、10L以上90L以下であることがより好ましく、15L以上80L以下であることがさらに好ましい。
成形空間11の容積は、例えば、成形空間11を形成するための成形型1の内壁部の寸法から、成形型を型閉じした状態における各型の内壁部により囲まれる空間の容積を算出することにより求めることができる。また、成形型が、複数の成形空間を有しており、一度の成形で複数個の成形体を成形可能な型(具体的には、例えばマルチキャビティ成形型)の場合、複数の成形空間の各容積の合計を、成形空間の容積とする。なお、内壁部の寸法は、実測してもよく、成形型の図面等から算出してもよい。
In the present disclosure, the amount of steam in each step generally refers to the amount of steam supplied to the interior space of the casting mold in each step from a steam supply valve provided for supplying steam to the interior space of the casting mold. This amount of steam can be determined, for example, by attaching a flow meter configured to be able to measure the cumulative flow rate of steam to a steam pipe connected to the steam supply valve and measuring the cumulative flow rate of steam supplied in each step.
In in-mold molding, the amount of steam required to obtain a good molded body is affected by the size of the mold. Furthermore, since there is a correlation between the size of the mold and the volume of the molding space, in this disclosure, the amount of steam supplied in each process is specified as the amount of steam per 1 L of the volume of the molding space 11. This makes it easier to determine the appropriate amount of steam required to obtain a good molded body while reducing the influence of the size of the mold used (the size of the molded body to be obtained).
On the other hand, the volume of the molding space 11 is preferably approximately 5 L or more and 100 L or less, more preferably 10 L or more and 90 L or less, and even more preferably 15 L or more and 80 L or less.
The volume of molding space 11 can be determined, for example, from the dimensions of the inner wall of mold 1 used to form molding space 11, by calculating the volume of the space enclosed by the inner wall of each mold when the mold is closed. Furthermore, if the mold has multiple molding spaces and is capable of molding multiple molded bodies in a single molding run (specifically, for example, a multi-cavity mold), the volume of the molding space is the sum of the volumes of the multiple molding spaces. The dimensions of the inner wall may be measured or calculated from drawings of the mold, etc.

金型加熱工程P2のスチーム量Wdと、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfと第2の一方加熱工程P4のスチーム量Wsと両面加熱工程P5のスチーム量Wbとの合計量Wf+s+bとの比は、Wd:Wf+s+b=5:95~40:60である。つまり、スチーム量Wdとスチーム量Wfとスチーム量Wsとスチーム量Wbとの合計スチーム量Wd+f+s+bを100質量%としたときのスチーム量Wdの割合は、5質量%以上40質量%以下である。このようにスチーム量を制御することにより、金型加熱工程P2のスチーム量Wdを比較的多く確保することができる。これにより、成形初期において成形空間11が十分加熱された状態にすることができる。合計スチーム量Wd+f+s+bを100質量%としたときのスチーム量Wdの割合が過度に低い場合には、成形空間11の空気が十分に排気されず、金型加熱工程P2以降の工程で成形空間11を十分に加熱しにくくなり、得られる成形体の融着状態や表面状態が悪化するおそれがある。また、成形空間11を効率的に加熱できなくなり、全体のスチーム使用量が増加するおそれがある。一方、合計スチーム量Wd+f+s+bを100質量%としたときのスチーム量Wdの割合が過度に高い場合には、全体のスチーム使用量を低減した条件において他の工程で使用できるスチーム量が少なくなり、成形体の融着率が低下するおそれや、成形体の表面状態が悪化するおそれがある。かかる観点から、スチーム量Wdと、スチーム量Wfとスチーム量Wsとスチーム量Wbとの合計量Wf+s+bの比は、Wd:Wf+s+b=10:90~40:60であることが好ましく、Wd:Wf+s+b=15:85~35:65であることがより好ましい。 The ratio of the steam amount Wd in the mold heating step P2 to the total amount Wf+ s +b of the steam amount Wf in the first one-side heating step P3, the steam amount Ws in the second one-side heating step P4, and the steam amount Wb in the double-side heating step P5 is Wd :Wf +s+b = 5:95 to 40:60. In other words, when the total steam amount Wd+ f +s+b of the steam amounts Wd, Wf, Ws , and Wb is taken as 100% by mass, the proportion of the steam amount Wd is 5% by mass or more and 40% by mass or less. By controlling the steam amount in this manner, a relatively large amount of steam Wd in the mold heating step P2 can be ensured. This allows the molding space 11 to be sufficiently heated at the beginning of molding. If the ratio of the steam amount Wd to the total steam amount Wd+f+s+b is 100% by mass, the air in the molding space 11 will not be sufficiently exhausted, making it difficult to sufficiently heat the molding space 11 in the mold heating step P2 and subsequent steps, which may result in a deterioration in the fusion state and surface condition of the resulting molded body. Furthermore, the molding space 11 may not be heated efficiently, which may increase the overall amount of steam used. On the other hand, if the ratio of the steam amount Wd to the total steam amount Wd +f+s+b is 100% by mass, the amount of steam available for other steps under conditions of reduced overall steam use will be reduced, which may result in a decrease in the fusion rate of the molded body or a deterioration in the surface condition of the molded body. From this viewpoint, the ratio of the amount of steam Wd to the total amount Wf +s+ b of the amount of steam Wf , the amount of steam Ws, and the amount of steam Wb is preferably Wd :Wf +s+b = 10:90 to 40:60, and more preferably Wd :Wf +s+b = 15:85 to 35:65.

第1の一方加熱工程P3のスチーム量と第2の一方加熱工程P4のスチーム量と両面加熱工程P5のスチーム量との合計Wf+s+bを100質量%としたときの、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfの割合が15質量%以上50質量%以下であり、第2の一方加熱工程P4のスチーム量Wsの割合が15質量%以上50質量%以下であり、両面加熱工程P5のスチーム量Wbの割合が10質量%以上70質量%以下である。さらに、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfに対する両面加熱工程P5のスチーム量Wbの比Wb/Wfは、0.3以上である。このようにスチーム量を制御することにより、全体のスチーム使用量を低減した条件において、両面加熱工程P5において使用するスチーム量を所定量確保しつつ、第1の一方加熱工程P3のスチーム量と、第2の一方加熱工程P4スチーム量とのバランスが過度に偏らないようにスチームが供給される。これにより、成形空間11をムラなく予熱した後、本加熱により成形空間11内の発泡粒子を十分に加熱することができる。さらに、第1の一方加熱工程P3のスチーム量に対する両面加熱工程P5のスチーム量の割合を所定以上にすることで、両面加熱工程P5終了段階において、成形空間内の発泡粒子が十分加熱されると共に、成形空間内の圧力が十分に高い状態を形成できる。このような両面加熱工程P5の後、保持工程P6を行うことで、両面加熱工程P5後の成形空間内の温度や圧力が十分に高い状態が長く維持されやすくなり、新たなスチームの供給を行うことなく、発泡粒子同士を十分に融着させつつ、発泡粒子間の間隙を埋めることができ、型内成形時におけるスチーム量を低減しつつ、融着状態や表面状態が良好な成形体を得ることができる。 When the sum Wf +s+b of the steam amounts in the first one-side heating step P3, the second one-side heating step P4, and the double-side heating step P5 is taken as 100% by mass, the proportion of the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 is 15% by mass or more and 50% by mass or less, the proportion of the steam amount Ws in the second one-side heating step P4 is 15% by mass or more and 50% by mass or less, and the proportion of the steam amount Wb in the double-side heating step P5 is 10% by mass or more and 70% by mass or less. Furthermore, the ratio Wb / Wf of the steam amount Wb in the double-side heating step P5 to the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 is 0.3 or more. By controlling the amount of steam in this manner, under conditions where the total amount of steam used is reduced, a predetermined amount of steam is used in the double-sided heating step P5, and steam is supplied so as not to excessively unbalanced between the amount of steam in the first one-sided heating step P3 and the amount of steam in the second one-sided heating step P4. This allows the molding space 11 to be preheated evenly, and then the expanded beads in the molding space 11 to be sufficiently heated by main heating. Furthermore, by setting the ratio of the amount of steam in the double-sided heating step P5 to the amount of steam in the first one-sided heating step P3 to be equal to or greater than a predetermined value, the expanded beads in the molding space are sufficiently heated and a sufficiently high pressure can be created in the molding space at the end of the double-sided heating step P5. By performing the holding step P6 after such a double-sided heating step P5, the temperature and pressure in the molding space after the double-sided heating step P5 can be maintained at a sufficiently high level for a long period of time, and the foamed particles can be sufficiently fused together without the need to supply new steam, while filling the gaps between the foamed particles.This reduces the amount of steam used during molding in the mold, and allows for the production of a molded product with good fusion and surface condition.

第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfの割合が過度に低い場合には、成形空間11内の温度にムラが生じやすくなり、発泡粒子同士の融着が悪い箇所が部分的に発生するおそれがある。第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfの割合が過度に高い場合には、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfと第2の一方加熱工程P4のスチーム量との偏りが大きくなり、両面加熱工程P5の前において成形空間11内に予熱ムラが発生するおそれがある。これにより、成形体の融着率が低下するおそれや、成形体の表面状態が悪化するおそれがある。このような観点から、前記のとおり、第1の一方加熱工程P3のスチーム量と第2の一方加熱工程P4のスチーム量と両面加熱工程P5のスチーム量との合計Wf+s+bを100質量%としたときの、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfの割合を15質量%以上50質量%以下とする。
なお、例えば、前述の特許文献1においては、単位時間あたりのスチーム流量が最も多く、スチームが多く必要とされる第1の一方加熱工程において、所定時間以上スチームを供給することを前提としつつ、一方加熱工程でのスチーム供給時間と、保持工程での保持時間とを特定の関係とし、一方加熱工程でのスチーム供給時間を短縮することで、全体として使用されるスチーム量を削減できることが記載されている。しかしながら、この方法では、全体として使用されるスチーム量をさらに低減した場合、保持工程を行っても、上記したように、成形体の融着率が低下するおそれや、成形体の表面状態が悪化するおそれがあることがわかった。本開示では、各工程において供給されるスチーム量が所定の関係を満たすように、各工程でスチームを供給すると共に、保持工程を行うことで、成形体の製造に使用するスチーム量を削減しつつ、表面状態や融着状態が良好な成形体を成形することが可能となる。
なお、金型加熱工程、第1の一方加熱工程、第2の一方加熱工程、及び両面加熱工程で成形型に供給されるスチーム量の合計W(つまり、合計スチーム量W)は、8kg以下であることが好ましく、7kg以下であることがより好ましい。また、前記合計スチーム量Wは2kg以上であることが好ましく、3kg以上であることがより好ましく、4kg以上であることがさらに好ましい。
If the ratio of the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 is excessively low, the temperature in the molding space 11 is likely to be uneven, which may result in some areas of poor fusion between the expanded beads. If the ratio of the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 is excessively high, the difference between the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 and the steam amount in the second one-side heating step P4 will be large, which may result in uneven preheating in the molding space 11 before the double-side heating step P5. This may result in a decrease in the fusion rate of the molded body or a deterioration in the surface condition of the molded body. From this perspective, as described above, when the total steam amount Wf+s+b of the steam amounts in the first one-side heating step P3, the second one-side heating step P4, and the double-side heating step P5 is taken as 100% by mass, the ratio of the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 is set to 15 % by mass or more and 50% by mass or less.
For example, the aforementioned Patent Document 1 describes that, while steam is supplied for a predetermined time or longer in the first one-sided heating step, which has the highest steam flow rate per unit time and requires the most steam, the total amount of steam used can be reduced by establishing a specific relationship between the steam supply time in the one-sided heating step and the holding time in the holding step and shortening the steam supply time in the one-sided heating step. However, it has been found that if the total amount of steam used is further reduced, even if the holding step is performed, there is a risk of a decrease in the fusion rate of the molded body and a deterioration in the surface condition of the molded body, as described above. In the present disclosure, by supplying steam in each step and performing a holding step so that the amount of steam supplied in each step satisfies a predetermined relationship, it is possible to mold a molded body with a good surface condition and fusion state while reducing the amount of steam used to produce the molded body.
The total amount of steam W supplied to the mold in the mold heating step, the first one-side heating step, the second one-side heating step, and the double-side heating step (i.e., the total amount of steam W) is preferably 8 kg or less, more preferably 7 kg or less. The total amount of steam W is preferably 2 kg or more, more preferably 3 kg or more, and even more preferably 4 kg or more.

第2の一方加熱工程P4のスチーム量Wsの割合が過度に低い場合には、成形空間11内の温度にムラが生じやすくなり、発泡粒子同士の融着が悪い箇所が部分的に発生するおそれがある。第2の一方加熱工程P4のスチーム量Wsの割合が過度に高い場合には、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfと第2の一方加熱工程P4スチーム量との偏りが大きくなり、両面加熱工程P5の前において成形空間11内に予熱ムラが発生するおそれがある。これにより、成形体の融着率が低下するおそれや、成形体の表面状態が低下するおそれがある。このような観点から、前記のとおり、第1の一方加熱工程P3のスチーム量と第2の一方加熱工程P4のスチーム量と両面加熱工程P5のスチーム量との合計Wf+s+bを100質量%としたときの、第2の一方加熱工程P4のスチーム量Wsの割合を15質量%以上50質量%以下とする。 If the ratio of the steam amount Ws in the second one-side heating step P4 is excessively low, the temperature in the molding space 11 is likely to become uneven, which may result in some areas of poor fusion between the expanded beads. If the ratio of the steam amount Ws in the second one-side heating step P4 is excessively high, the difference between the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 and the steam amount in the second one-side heating step P4 will become large, which may result in uneven preheating in the molding space 11 before the double-side heating step P5. This may result in a decrease in the fusion rate of the molded body or a deterioration in the surface condition of the molded body. From this perspective, as described above, when the total steam amount Wf+s+b of the steam amounts in the first one-side heating step P3, the second one-side heating step P4, and the double-side heating step P5 is taken as 100% by mass, the ratio of the steam amount Ws in the second one-side heating step P4 is set to 15% by mass or more and 50% by mass or less.

両面加熱工程P5のスチーム量Wbの割合が過度に低い場合には、成形空間11の圧力を十分に高めると共に、成形空間11を十分に加熱することができず、成形体の融着率が低下するおそれや、成形体の表面状態が低下するおそれがある。両面加熱工程P5のスチーム量Wbの割合が過度に高い場合には、全体のスチーム使用量を低減した条件における他の工程でのスチーム量が不足するおそれがある。第1の一方加熱工程P3又は第2の一方加熱工程P4でのスチーム量が不足すると、成形空間11内の温度にムラが生じやすくなり、発泡粒子同士の融着が悪い箇所が部分的に発生するおそれがある。また、金型加熱工程P2でのスチーム量が不足すると、成形空間11の空気が十分に排気されず、続く工程で成形空間11を十分に加熱しにくくなり、全体のスチーム使用量を低減した条件において得られる成形体の融着状態や表面状態が悪化するおそれがある。このような観点から、前記のとおり、第1の一方加熱工程P3のスチーム量と第2の一方加熱工程P4のスチーム量と両面加熱工程P5のスチーム量との合計Wf+s+bを100質量%としたときの、両面加熱工程P5のスチーム量Wbの割合を10質量%以上70質量%以下とする。 If the proportion of the steam amount Wb in the double-side heating step P5 is excessively low, the pressure in the molding space 11 cannot be sufficiently increased and the molding space 11 cannot be sufficiently heated, which may result in a decrease in the fusion rate of the molded body and a deterioration in the surface condition of the molded body. If the proportion of the steam amount Wb in the double-side heating step P5 is excessively high, the amount of steam in other steps may be insufficient under conditions where the overall amount of steam used is reduced. If the amount of steam in the first one-side heating step P3 or the second one-side heating step P4 is insufficient, the temperature in the molding space 11 is likely to become uneven, which may result in partial areas where the foamed beads are poorly fused together. Furthermore, if the amount of steam in the mold heating step P2 is insufficient, the air in the molding space 11 is not sufficiently exhausted, making it difficult to sufficiently heat the molding space 11 in the subsequent steps, which may result in a deterioration in the fusion condition and surface condition of the molded body obtained under conditions where the overall amount of steam used is reduced. From this viewpoint, as described above, when the total amount of steam Wf +s+b of the first one-side heating step P3, the second one-side heating step P4, and the double-side heating step P5 is taken as 100 mass%, the proportion of the amount of steam Wb in the double-side heating step P5 is set to 10 mass% or more and 70 mass% or less.

また、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfに対する両面加熱工程P5のスチーム量Wbの比Wb/Wfは、表面状態が良好な成形体をより安定して得やすくなる観点から、0.4以上であることが好ましく、0.5以上であることがより好ましい。また、融着状態の良好な成形体を安定して得やすくなる観点からは、比Wb/Wfは4以下であることが好ましく、3以下であることがより好ましく、2以下であることがさらに好ましい。 The ratio Wb / Wf of the amount of steam Wb in the double-side heating step P5 to the amount of steam Wf in the first one-side heating step P3 is preferably 0.4 or more, more preferably 0.5 or more, from the viewpoint of more stably obtaining a molded product with a good surface condition. Furthermore, from the viewpoint of more stably obtaining a molded product with a good fusion state, the ratio Wb / Wf is preferably 4 or less, more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less.

また、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfに対する金型加熱工程P2のスチーム量Wdの比Wd/Wfは0.2以上3以下であることが好ましい。この場合には、スチーム量を低減しつつ、成形初期において成形空間11が十分加熱された状態を形成しやすくなり、表面外観の低下や融着状態の低下を防止しやすくなる。その結果、表面外観や融着性が良好な成形体が得られやすくなる。かかる観点から、Wd/Wfは、0.3以上2以下であることがより好ましく、0.4以上2以下であることがさらに好ましい。 Furthermore, the ratio Wd / Wf of the amount of steam Wd in the mold heating step P2 to the amount of steam Wf in the first one-side heating step P3 is preferably 0.2 or more and 3 or less. In this case, while reducing the amount of steam, it becomes easier to achieve a state in which the molding space 11 is sufficiently heated in the early stages of molding, making it easier to prevent deterioration in surface appearance and deterioration in the fusion state. As a result, it becomes easier to obtain a molded body with good surface appearance and fusion properties. From this perspective, Wd / Wf is more preferably 0.3 or more and 2 or less, and even more preferably 0.4 or more and 2 or less.

また、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfに対する第2の一方加熱工程P4のスチーム量Wsの比Ws/Wfは0.6以上2以下であることが好ましい。この場合には、型内成形でのスチーム使用量を少なくしながらも両面加熱工程P5での本加熱の前に成形空間11をムラなく予熱しやすくなり、表面外観や融着状態が良好な成形体を安定して得ることができる。かかる観点から、Ws/Wfは、0.7以上2以下であることがより好ましく、0.8以上2以下であることがさらに好ましい。 Furthermore, the ratio Ws / Wf of the amount of steam Ws in the second one-side heating step P4 to the amount of steam Wf in the first one-side heating step P3 is preferably 0.6 or more and 2 or less. In this case, the amount of steam used in in-mold molding is reduced, while the molding space 11 is easily preheated evenly before the main heating in the double-side heating step P5, and molded bodies with good surface appearance and fusion state can be consistently obtained. From this perspective, Ws / Wf is more preferably 0.7 or more and 2 or less, and even more preferably 0.8 or more and 2 or less.

また、本開示の製造方法を実施するにあたり各工程の好ましいスチーム量やスチーム条件について以下に説明する。なお、各工程のスチーム量は、例えば、各工程でのスチーム圧力及びスチーム供給時間を調整することにより制御することができる。例えば、スチーム圧力を高くしたり、供給時間を長くすることにより、スチーム量を増加させることができる。一方、スチーム圧力を低くしたり、供給時間を短くすることにより、スチーム量を減らすことができる。 The preferred amount of steam and steam conditions for each step when carrying out the manufacturing method of the present disclosure are described below. The amount of steam for each step can be controlled, for example, by adjusting the steam pressure and steam supply time for each step. For example, the amount of steam can be increased by increasing the steam pressure or lengthening the supply time. On the other hand, the amount of steam can be reduced by decreasing the steam pressure or shortening the supply time.

金型加熱工程P2のスチーム量Wdは、成形空間11の容積1Lあたり0.005kg以上0.2kg以下であることが好ましく、0.01kg以上0.1kg以下であることがより好ましい。この際、第1の型2及び第2の型3に供給するスチームの圧力Pdは0.02MPa(G)以上1MPa(G)以下であることが好ましく、0.03MPa(G)以上0.06MPa(G)以下であることがより好ましい。また、金型加熱工程P2においては、前述した圧力のスチームを例えば1~5秒供給することが好ましい。なお、本明細書において圧力の単位に付される「(G)」はその圧力がゲージ圧であることを意味する。 The amount of steam Wd in the mold heating step P2 is preferably 0.005 kg or more and 0.2 kg or less, and more preferably 0.01 kg or more and 0.1 kg or less, per 1 L of the volume of the molding space 11. In this case, the pressure Pd of the steam supplied to the first mold 2 and the second mold 3 is preferably 0.02 MPa (G) or more and 1 MPa (G) or less, and more preferably 0.03 MPa (G) or more and 0.06 MPa (G) or less. In addition, in the mold heating step P2, steam at the aforementioned pressure is preferably supplied for, for example, 1 to 5 seconds. In this specification, the "(G)" attached to the unit of pressure means that the pressure is gauge pressure.

また、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfは、成形空間11の容積1Lあたり0.01kg以上0.2kg以下であることが好ましい。この場合には、成形空間11を安定して加熱しつつ、第1の一方加熱工程P3で使用するスチーム量を抑えて他の工程におけるスチーム比率を高めることができる。第1の一方加熱工程での加熱を十分に行いつつ、他の工程でのスチーム比率をより高めることができるという観点から、成形空間11の容積1Lあたりの第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfは、0.015kg以上0.1kg以下であることがより好ましい。 The amount of steam Wf in the first one-side heating step P3 is preferably 0.01 kg or more and 0.2 kg or less per 1 L of the volume of the molding space 11. In this case, the amount of steam used in the first one-side heating step P3 can be reduced and the steam ratio in other steps can be increased while stably heating the molding space 11. From the viewpoint of being able to sufficiently heat the first one-side heating step while further increasing the steam ratio in other steps, the amount of steam Wf in the first one-side heating step P3 per 1 L of the volume of the molding space 11 is more preferably 0.015 kg or more and 0.1 kg or less.

第1の一方加熱工程P3においては、第1の型2に供給するスチームのスチーム圧力Pfは、0.02MPa(G)以上1MPa(G)以下であることが好ましく、0.03MPa(G)以上0.8MPa(G)以下であることがより好ましい。また、第1の一方加熱工程P3においては、前述した圧力のスチームを例えば1~10秒供給することが好ましい。 In the first one-side heating step P3, the steam pressure Pf of the steam supplied to the first mold 2 is preferably 0.02 MPa (G) or more and 1 MPa (G) or less, and more preferably 0.03 MPa (G) or more and 0.8 MPa (G) or less. In the first one-side heating step P3, it is preferable to supply steam at the above-mentioned pressure for, for example, 1 to 10 seconds.

また、第2の一方加熱工程P4のスチーム量Wは、成形空間11の容積1Lあたり0.01kg以上0.2kg以下であることが好ましく、0.02kg以上0.1kg以下であることがより好ましい。この際、第2の型3に供給するスチームのスチーム圧力Psは、0.02MPa(G)以上1MPa(G)以下であることが好ましく、0.03MPa(G)以上0.8MPa(G)以下であることがより好ましい。また、第2の一方加熱工程P4においては、前述した圧力のスチームを例えば1~10秒供給することが好ましい。 The amount of steam Ws in the second one-side heating step P4 is preferably 0.01 kg or more and 0.2 kg or less, and more preferably 0.02 kg or more and 0.1 kg or less, per 1 L of the volume of the molding space 11. In this case, the steam pressure Ps of the steam supplied to the second mold 3 is preferably 0.02 MPa(G) or more and 1 MPa(G) or less, and more preferably 0.03 MPa(G) or more and 0.8 MPa(G) or less. In the second one-side heating step P4, steam at the aforementioned pressure is preferably supplied for, for example, 1 to 10 seconds.

両面加熱工程P5のスチーム量Wは、成形空間11の容積1Lあたり0.01kg以上0.2kg以下であることが好ましく、0.02kg以上0.1kg以下であることがより好ましい。この際、第1の型2及び第2の型3に供給するスチームのスチーム圧力Pbは、0.02MPa(G)以上1MPa(G)以下であることが好ましく、0.03MPa(G)以上0.8MPa(G)以下であることがより好ましい。また、第2の一方加熱工程P4においては、前述した圧力のスチームを例えば5~20秒供給することが好ましい。 The amount of steam Wb in the double-side heating step P5 is preferably 0.01 kg or more and 0.2 kg or less, and more preferably 0.02 kg or more and 0.1 kg or less, per 1 L of the volume of the molding space 11. In this case, the steam pressure Pb of the steam supplied to the first mold 2 and the second mold 3 is preferably 0.02 MPa(G) or more and 1 MPa(G) or less, and more preferably 0.03 MPa(G) or more and 0.8 MPa(G) or less. In the second one-side heating step P4, steam at the aforementioned pressure is preferably supplied for, for example, 5 to 20 seconds.

また、保持工程P6の保持時間tは5秒以上50秒以下であることが好ましい。この場合には、成形サイクルが過度に長くなることを抑制しつつ、成形空間11内で発泡粒子同士の融着を十分に進行させ、発泡粒子間の間隙を十分に埋めることができる。その結果、融着状態や表面状態が良好な成形体を安定して得ることができる。なお、保持工程P6を実施しない場合、各工程において供給されるスチーム量が所定の関係を満たしていても、成形体の融着率が低下するおそれや、成形体の表面状態が悪化するおそれがある。
また、成形サイクルを良好にしつつ、融着状態や表面状態が良好な成形体を安定して得る観点からは、金型加熱工程P2のスチーム供給時間tと第1の一方加熱工程P3のスチーム供給時間tと第2の一方加熱工程P4のスチーム供給時間tと両面加熱工程P5のスチーム供給時間tとの合計に対する保持工程P6の保持時間tの比t/(t+t+t+t)は0.1以上3以下であることが好ましく、0.2以上2以下であることがより好ましい。
Furthermore, the holding time t h in the holding step P6 is preferably 5 seconds or more and 50 seconds or less. In this case, the fusion of the expanded beads within the molding space 11 can be sufficiently promoted and the gaps between the expanded beads can be sufficiently filled while preventing the molding cycle from becoming excessively long. As a result, molded articles with good fusion and surface conditions can be consistently obtained. Note that if the holding step P6 is not performed, the fusion rate of the molded article may decrease or the surface condition of the molded article may deteriorate, even if the amount of steam supplied in each step satisfies the specified relationship.
Furthermore, from the viewpoint of improving the molding cycle and stably obtaining molded bodies with good fusion and surface conditions, the ratio th/(td +tf +ts+tb) of the holding time th in the holding step P6 to the sum of the steam supply time td in the mold heating step P2, the steam supply time tf in the first one-side heating step P3 , the steam supply time ts in the second one-side heating step P4, and the steam supply time tb in the double - side heating step P5 is preferably 0.1 or more and 3 or less, and more preferably 0.2 or more and 2 or less.

保持工程P6が完了した後、図1に示すように、成形空間11内のスチームを排出する排出工程P7を行うことができる。排出工程P7においては、各型のスチーム供給弁21、31を閉鎖した状態で、各型のドレン弁22、32を開放することで、成形空間11内のスチームをドレン弁22、32から排出し、除圧が行われる(図5参照)。また、排出工程P7が完了した後、必要に応じて成形型1内の成形体を冷却する冷却工程P8を行ってもよい。成形型1内で成形体の形状をある程度安定させた後に成形型1を開くことにより、成形体を得ることができる。 After the holding step P6 is completed, the discharge step P7 can be carried out, as shown in Figure 1, to discharge the steam from the molding space 11. In the discharge step P7, the steam supply valves 21 and 31 of each mold are closed, and the drain valves 22 and 32 of each mold are opened, thereby discharging the steam from the molding space 11 through the drain valves 22 and 32 and depressurizing (see Figure 5). Furthermore, after the discharge step P7 is completed, a cooling step P8 can be carried out, if necessary, to cool the molded body in the forming mold 1. After the shape of the molded body has been stabilized to a certain extent in the forming mold 1, the forming mold 1 can be opened to obtain the molded body.

前記製造方法では、金型加熱工程P2、第1の一方加熱工程P3、第2の一方加熱工程P4、及び両面加熱工程P5において使用するスチーム量、その割合、配分を特定の範囲に調整しつつ、保持工程を実施する。これにより、型内成形時における使用スチーム量を十分に低減しつつ、融着状態や表面状態が良好な発泡粒子成形体を得ることができる。 In the manufacturing method described above, the amount, ratio, and distribution of steam used in the mold heating step P2, first one-side heating step P3, second one-side heating step P4, and double-side heating step P5 are adjusted within specific ranges while the holding step is carried out. This allows for a sufficient reduction in the amount of steam used during in-mold molding, while still producing foamed bead moldings with good fusion and surface conditions.

(実施例1-1)
発泡粒子成形体の製造方法の実施例を以下に説明する。本例においては、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体を基材樹脂とする発泡粒子を用いて、縦410mm、横410mm、高さ410mm、側壁及び底壁の厚み20mmの箱形の成形体を作製する。
(Example 1-1)
An example of a method for producing an expanded bead molding is described below. In this example, expanded beads having a styrene-butyl acrylate copolymer as the base resin are used to produce a box-shaped molding having a length of 410 mm, a width of 410 mm, a height of 410 mm, and side and bottom wall thicknesses of 20 mm.

本例において使用する成形型1の具体的な構成を、図2を参照しつつ説明する。なお、図2では、図面作成便宜のため成形空間の形状が省略表記されている。図2に示すように、成形型1は、第1の型2と第2の型3とを有している。第1の型2は固定されており、第2の型3は第1の型2に対して成形型1の開閉方向に移動することができるように構成されている。第1の型2と第2の型3との間には、前述した形状の成形体を成形可能な成形空間11が設けられている。 The specific configuration of the mold 1 used in this example will be described with reference to Figure 2. Note that in Figure 2, the shape of the molding space has been omitted for ease of drawing. As shown in Figure 2, the mold 1 has a first mold 2 and a second mold 3. The first mold 2 is fixed, and the second mold 3 is configured to be able to move relative to the first mold 2 in the opening and closing direction of the mold 1. A molding space 11 is provided between the first mold 2 and the second mold 3, which is capable of molding a molded body of the shape described above.

第1の型2は中空構造を有している。また、第1の型2は、成形型1の外部から第1の型2の内部空間にスチームを供給可能に構成された一つの第1スチーム供給弁21と、第1の型2の内部空間から成形型1の外部へスチームを導出可能に構成された一つの第1ドレン弁22とを有している。第1の型2における成形空間11に対面する内壁部23には、図には示さないが、第1の型2の内部空間と成形空間11との間を連通させる複数のコアベントが穿設されている。 The first mold 2 has a hollow structure. The first mold 2 also has a first steam supply valve 21 configured to supply steam from the outside of the molding die 1 to the internal space of the first mold 2, and a first drain valve 22 configured to allow steam to be discharged from the internal space of the first mold 2 to the outside of the molding die 1. Although not shown in the figure, the inner wall portion 23 of the first mold 2 facing the molding space 11 is provided with multiple core vents that connect the internal space of the first mold 2 and the molding space 11.

第1の型2の内部空間には、内壁部23に水を散布可能に構成された第1散水ノズル24が設けられている。 A first watering nozzle 24 configured to spray water onto the inner wall portion 23 is provided in the internal space of the first mold 2.

また、第1の型2の内壁部23には、内壁部23に加わる圧力(つまり、面圧)を計測可能に構成された面圧計(図示略)が取り付けられている。なお、面圧計は、第2の型3から第1の型2を型締め方向に沿ってみたときの、内壁部23の中央部付近に設けられている。より具体的には、面圧計は、内壁部23における、成形体の縦410mm、横410mmの面の中央部付近に対応する位置に設けられている。型内成形の過程で加熱された発泡粒子は、二次発泡しつつ互いに融着して成形体となる。そのため、内壁部33に面圧計を設けることにより、発泡粒子の二次発泡に伴う面圧の変化を通じて型内成形の進行状況を容易に把握することができる。なお、面圧計は、第2の型3の内壁部33に取り付けられていてもよい。 The inner wall 23 of the first mold 2 is fitted with a surface pressure gauge (not shown) that is capable of measuring the pressure (i.e., surface pressure) applied to the inner wall 23. The surface pressure gauge is located near the center of the inner wall 23 when viewing the first mold 2 from the second mold 3 along the mold clamping direction. More specifically, the surface pressure gauge is located at a position on the inner wall 23 that corresponds to the center of a surface of the molded body that is 410 mm long and 410 mm wide. The expanded beads heated during the in-mold molding process undergo secondary expansion and fuse together to form the molded body. Therefore, by providing the surface pressure gauge on the inner wall 33, the progress of in-mold molding can be easily monitored through changes in surface pressure associated with the secondary expansion of the expanded beads. The surface pressure gauge may also be attached to the inner wall 33 of the second mold 3.

図には示さないが、第1スチーム供給弁21に接続されたスチーム配管には、スチームの積算流量を測定可能に構成された流量計(spirax sarco社製TVA型蒸気用流量計)が供給弁21付近に取り付けられている。これにより、第1スチーム供給弁21から第1の型2に供給されるスチームの積算流量を計測することができる。 Although not shown in the figure, a flow meter (Spirax Sarco TVA steam flow meter) capable of measuring the cumulative flow rate of steam is attached to the steam pipe connected to the first steam supply valve 21 near the supply valve 21. This makes it possible to measure the cumulative flow rate of steam supplied from the first steam supply valve 21 to the first mold 2.

第2の型3も、第1の型2と同様に中空構造を有している。また、第2の型3は、成形型1の外部から第2の型3の内部空間にスチームを供給可能に構成された一つの第2スチーム供給弁31と、第2の型3の内部空間から成形型1の外部へスチームを導出可能に構成された一つの第2ドレン弁32とを有している。第2の型3における成形空間11に対面する内壁部33には、図には示さないが、第2の型3の内部空間と成形空間11との間を連通させる複数のコアベントが穿設されている。 The second mold 3 also has a hollow structure, similar to the first mold 2. The second mold 3 also has a second steam supply valve 31 configured to be able to supply steam from the outside of the molding mold 1 to the internal space of the second mold 3, and a second drain valve 32 configured to be able to discharge steam from the internal space of the second mold 3 to the outside of the molding mold 1. Although not shown in the figure, the inner wall portion 33 of the second mold 3 facing the molding space 11 is provided with multiple core vents that connect the internal space of the second mold 3 to the molding space 11.

第2の型3の内部空間には、内壁部33に水を散布可能に構成された第2散水ノズル34が設けられている。 A second watering nozzle 34 is provided in the internal space of the second mold 3, and is configured to spray water onto the inner wall portion 33.

図には示さないが、第2スチーム供給弁31に接続されたスチーム配管には、スチームの積算流量を測定可能に構成された流量計(spirax sarco社製TVA型蒸気用流量計)が供給弁31付近に取り付けられている。これにより、第2スチーム供給弁31から第2の型3に供給されるスチームの量及び圧力を計測することができる。成形機としては、具体的には、株式会社ダイセン工業製の「VS1300-DeCo」を使用し、これにより、各工程において供給するスチームの圧力や供給時間を制御した。また、成形型は、一度の成形で前記箱形の成形体(容積約16L)を4個成形可能であり、その成形空間の容積(合計容積)は64Lである。なお、各工程において供給されたスチーム量は、前記スチーム配管に取り付けられた流量計により、各工程において供給されたスチームの積算流量をそれぞれ計測することで算出した。 Although not shown in the figure, a flow meter (Spirax Sarco TVA steam flow meter) capable of measuring the cumulative flow rate of steam is attached near the steam pipe connected to the second steam supply valve 31. This allows the amount and pressure of steam supplied from the second steam supply valve 31 to the second mold 3 to be measured. Specifically, the molding machine used was a "VS1300-DeCo" manufactured by Daisen Kogyo Co., Ltd., which was used to control the pressure and supply time of the steam supplied in each process. The mold was capable of molding four of the box-shaped molded bodies (volume approximately 16 L) in one molding run, and the volume (total volume) of its molding space was 64 L. The amount of steam supplied in each process was calculated by measuring the cumulative flow rate of steam supplied in each process using the flow meter attached to the steam pipe.

本例における発泡粒子の型内成形は、図1に示す手順で実施する。すなわち、まず、成形型1の成形空間11内に発泡粒子を充填する充填工程P1を実施する。本例において使用した発泡粒子はスチレン-アクリル酸ブチル共重合体を基材樹脂とするポリスチレン系樹脂発泡粒子である。発泡粒子は、具体的には、アクリル酸ブチルに由来する成分を0.5質量%含有するスチレン-アクリル酸ブチル共重合体を基材樹脂とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させて得られたものである。発泡粒子の嵩密度は25kg/mである。なお、発泡粒子の嵩密度は、以下の方法により測定することができる。 In this example, the in-mold molding of expanded beads is carried out according to the procedure shown in Figure 1. That is, first, a filling step P1 is carried out in which the molding space 11 of the molding die 1 is filled with expanded beads. The expanded beads used in this example are expanded polystyrene-based resin beads whose base resin is a styrene-butyl acrylate copolymer. Specifically, the expanded beads are obtained by expanding expandable polystyrene-based resin beads whose base resin is a styrene-butyl acrylate copolymer containing 0.5% by mass of a component derived from butyl acrylate. The bulk density of the expanded beads is 25 kg/ m3 . The bulk density of the expanded beads can be measured by the following method.

まず、発泡粒子群をメスシリンダー内に充填し、メスシリンダーの底面で床面を数度、軽く叩くことにより、メスシリンダー内の発泡粒子群の充填高さを安定させる。その後、メスシリンダーの目盛から発泡粒子群の嵩体積(単位:L)を読み取る。そして、メスシリンダー内の発泡粒子群の質量(単位:g)を前述した嵩体積で除した値を単位換算することにより、発泡粒子の嵩密度(単位:kg/m3)を得ることができる。 First, the expanded particles are filled into a measuring cylinder, and the bottom of the measuring cylinder is lightly tapped against the floor several times to stabilize the filling height of the expanded particles in the measuring cylinder. The bulk volume (unit: L) of the expanded particles is then read from the scale on the measuring cylinder. The mass (unit: g) of the expanded particles in the measuring cylinder is then divided by the bulk volume, and the resulting value is converted into a unit to obtain the bulk density (unit: kg/ m3 ) of the expanded particles.

充填工程P1が完了した後、第1の型2側及び前記第2の型3側の両方から成形空間11にスチームを供給して成形空間11内の発泡粒子を加熱する金型加熱工程P2を行う。本例の金型加熱工程P2においては、図2に示す第1スチーム供給弁21、第1ドレン弁22、第2スチーム供給弁31及び第2ドレン弁32を開放した状態で、第1スチーム供給弁21から第1の型2にスチームを供給するとともに、第2スチーム供給弁31から第2の型3にスチームを供給する。これにより、第1の型2の内部空間及び第2の型3の内部空間に滞留していた空気をスチームと置き換えると共に、成形型1や成形空間11内の発泡粒子を加熱することができる。 After the filling process P1 is completed, the mold heating process P2 is carried out, in which steam is supplied to the molding space 11 from both the first mold 2 side and the second mold 3 side to heat the expanded beads within the molding space 11. In the mold heating process P2 of this example, with the first steam supply valve 21, first drain valve 22, second steam supply valve 31, and second drain valve 32 shown in FIG. 2 open, steam is supplied to the first mold 2 from the first steam supply valve 21 and steam is supplied to the second mold 3 from the second steam supply valve 31. This replaces the air that has been stagnating in the internal spaces of the first mold 2 and second mold 3 with steam, and heats the molding mold 1 and the expanded beads within the molding space 11.

金型加熱工程P2が完了した後、図1に示すように、第1の型2側から成形空間11にスチームを供給して成形空間11内の発泡粒子を加熱する第1の一方加熱工程P3を実施する。本例の第1の一方加熱工程P3では、図2に示す第1スチーム供給弁21及び第2ドレン弁32を開放するとともに、その他の弁を閉鎖する。この状態で第1スチーム供給弁21から第1の型2にスチームを供給することにより、スチームを第1の型2の内部空間に導入する。第1の型2の内部空間に導入されたスチームは、第1の型2の内壁部23に設けられたコアベントを介して成形空間11に流入する(図3(b)参照)。これにより、成形空間11内の発泡粒子が加熱される。その後、成形空間11内のスチームは、第2の型3の内壁部33に設けられたコアベントを介して第2の型3の内部空間に導かれ、第2ドレン弁32から成形型1の外部へ導出される。 After the mold heating step P2 is completed, as shown in FIG. 1, a first one-side heating step P3 is performed, in which steam is supplied from the first mold 2 side to the molding space 11 to heat the expanded beads within the molding space 11. In this example, the first steam supply valve 21 and the second drain valve 32 shown in FIG. 2 are opened, and the other valves are closed. In this state, steam is supplied from the first steam supply valve 21 to the first mold 2, thereby introducing the steam into the internal space of the first mold 2. The steam introduced into the internal space of the first mold 2 flows into the molding space 11 via a core vent provided in the inner wall portion 23 of the first mold 2 (see FIG. 3(b)). This heats the expanded beads within the molding space 11. The steam within the molding space 11 is then guided into the internal space of the second mold 3 via a core vent provided in the inner wall portion 33 of the second mold 3 and discharged to the outside of the molding mold 1 through the second drain valve 32.

第1の一方加熱工程P3が完了した後、図1に示すように、第2の型3側から成形空間11にスチームを供給して成形空間11内の発泡粒子を加熱する第2の一方加熱工程P4を実施する。本例の第2の一方加熱工程P4では、図2に示す第2スチーム供給弁31及び第1ドレン弁22を開放するとともに、その他の弁を閉鎖する。この状態で第2スチーム供給弁31から第2の型3にスチームを供給することにより、スチームを第2の型3の内部空間に導入する。第2の型3の内部空間に導入されたスチームは、第2の型3の内壁部33に設けられたコアベントを介して成形空間11に流入する(図3(c)参照)。これにより、成形空間11内の発泡粒子が加熱される。その後、成形空間11内のスチームは、第1の型2の内壁部23に設けられたコアベントを介して第1の型2の内部空間に導かれ、第1ドレン弁22から成形型1の外部へ導出される。 After the first one-side heating step P3 is completed, as shown in FIG. 1, the second one-side heating step P4 is carried out, in which steam is supplied from the second mold 3 side to the molding space 11 to heat the expanded beads in the molding space 11. In this example, the second one-side heating step P4 involves opening the second steam supply valve 31 and the first drain valve 22 shown in FIG. 2, while closing the other valves. In this state, steam is supplied from the second steam supply valve 31 to the second mold 3, thereby introducing the steam into the internal space of the second mold 3. The steam introduced into the internal space of the second mold 3 flows into the molding space 11 via a core vent provided in the inner wall 33 of the second mold 3 (see FIG. 3(c)). This heats the expanded beads in the molding space 11. The steam in the molding space 11 is then guided into the internal space of the first mold 2 via a core vent provided in the inner wall 23 of the first mold 2, and then discharged to the outside of the molding mold 1 through the first drain valve 22.

第2の一方加熱工程P4が完了した後、図1に示すように、第1の型2側及び第2の型3側の両方から成形空間11にスチームを供給して成形空間11内の発泡粒子を加熱する両面加熱工程P5を実施する。本例の両面加熱工程P5では、図2に示す第1スチーム供給弁21及び第2スチーム供給弁31を開放するとともに、その他の弁22、32を閉鎖する。この状態で第1スチーム供給弁21から第1の型2にスチームを供給するとともに、第2スチーム供給弁31から第2の型3にスチームを供給することにより、第1の型2の内部空間及び第2の型3の内部空間にスチームを導入する。これらの型の内部空間に導入されたスチームは、内壁部23、33に設けられたコアベントを介して成形空間11に流入する(図3(d)参照)。これにより、成形空間11内の圧力が高められると共に、発泡粒子が加熱される。 After the second one-side heating step P4 is completed, as shown in FIG. 1, a double-side heating step P5 is carried out in which steam is supplied to the molding space 11 from both the first mold 2 side and the second mold 3 side to heat the expanded beads within the molding space 11. In this example, in the double-side heating step P5, the first steam supply valve 21 and the second steam supply valve 31 shown in FIG. 2 are opened, while the other valves 22 and 32 are closed. In this state, steam is supplied from the first steam supply valve 21 to the first mold 2 and from the second steam supply valve 31 to the second mold 3, thereby introducing steam into the internal spaces of the first mold 2 and the second mold 3. The steam introduced into the internal spaces of these molds flows into the molding space 11 through core vents provided in the inner wall portions 23 and 33 (see FIG. 3(d)). This increases the pressure within the molding space 11 and heats the expanded beads.

両面加熱工程P5が完了した後、図1に示すように、両面加熱工程P5において第1の型2及び第2の型3に供給されたスチームを成形型1内に保持する保持工程P6を実施する。本例の保持工程P6では、図2に示す全ての弁21、22、31、32を閉鎖し、成形型1内のスチームを保持する。これにより、成形型1の成形面に加わる圧力の低下を緩やかにし、成形型1にスチームを供給することなく、成形空間11内の発泡粒子が高圧力下で加熱される状態を長く維持することができる(図4参照)。 After the double-sided heating step P5 is completed, as shown in Figure 1, a holding step P6 is carried out to hold the steam supplied to the first mold 2 and the second mold 3 in the double-sided heating step P5 within the molding die 1. In this example, during the holding step P6, all valves 21, 22, 31, and 32 shown in Figure 2 are closed to hold the steam within the molding die 1. This allows the pressure applied to the molding surface of the molding die 1 to decrease gradually, and the expanded beads in the molding space 11 can be heated under high pressure for a long period of time without supplying steam to the molding die 1 (see Figure 4).

保持工程P6が完了した後、図1に示すように、成形空間11内のスチームを排出する排出工程P7を行う。本例の排出工程P7では、各型のスチーム供給弁21、31を閉鎖した状態で、各型のドレン弁22、32を開放する。これにより、成形空間11内のスチームをドレン弁22、32から排出し、除圧が行われる(図5参照)。 After the holding step P6 is completed, as shown in Figure 1, the discharge step P7 is performed to discharge the steam from the molding space 11. In this example, in the discharge step P7, the steam supply valves 21 and 31 of each mold are closed, and the drain valves 22 and 32 of each mold are opened. This allows the steam from the molding space 11 to be discharged through the drain valves 22 and 32, thereby depressurizing the molding space 11 (see Figure 5).

排出工程P7が完了した後、図1に示すように、成形型1内の成形体を冷却する冷却工程P8を行う。本例の冷却工程P8は、図2に示す第1散水ノズル24及び第2散水ノズル34から内壁部23、33に水をかける水冷工程と、水冷工程が完了した後、第1の型2の内部空間及び第2の型3の内部空間を減圧する真空冷却工程とを有している。 After the ejection process P7 is completed, the cooling process P8 is carried out to cool the molded body in the mold 1, as shown in Figure 1. In this example, the cooling process P8 includes a water cooling process in which water is sprayed onto the inner wall portions 23, 33 from the first water spray nozzle 24 and the second water spray nozzle 34 shown in Figure 2, and a vacuum cooling process in which the internal space of the first mold 2 and the internal space of the second mold 3 are depressurized after the water cooling process is completed.

水冷工程においては、第1散水ノズル24及び第2散水ノズル34から内壁部23、33に水をかける。これにより、内壁部23、33の温度を低下させるとともに、内壁部23、33に接した成形体を冷却することができる。 In the water cooling process, water is sprayed onto the inner walls 23, 33 from the first water spray nozzle 24 and the second water spray nozzle 34. This lowers the temperature of the inner walls 23, 33 and cools the molded body in contact with the inner walls 23, 33.

真空冷却工程においては、成形型1に設けられた真空弁(図示略)を開放するとともに、その他の弁を閉鎖する。この状態において、真空弁から成形型1内の気体を真空ポンプによって強制的に排出することにより成形型1内を減圧する。成形型1内の圧力が低下すると、水冷工程において成形型1内に散水された水が気化しやすくなる。水が気化する際に成形型1内の熱が蒸発潜熱として奪われるため、成形型1内を減圧することにより、成形型1及び成形体をより迅速に冷却することができる。なお、真空冷却工程が終了した後、成形型1に設けられた排気弁(図示略)を開放することで、成形型1内の真空状態が解除される。 In the vacuum cooling process, the vacuum valve (not shown) on the mold 1 is opened, and the other valves are closed. In this state, the pressure inside the mold 1 is reduced by forcibly evacuating the gas inside the mold 1 through the vacuum valve using a vacuum pump. When the pressure inside the mold 1 is reduced, the water sprayed inside the mold 1 during the water cooling process becomes more likely to evaporate. As the water evaporates, heat inside the mold 1 is taken away as latent heat of evaporation, so by reducing the pressure inside the mold 1, the mold 1 and the molded body can be cooled more quickly. After the vacuum cooling process is completed, the vacuum state inside the mold 1 is released by opening the exhaust valve (not shown) on the mold 1.

冷却工程P8が完了した後、成形型1を開くことにより成形体を得ることができる。 After the cooling step P8 is completed, the mold 1 can be opened to obtain the molded body.

本例では、金型加熱工程P2、第1の一方加熱工程P3、第2の一方加熱工程P4、及び両面加熱工程P5における各スチーム圧力Pd、Pf、Ps、Pb、各スチーム量Wd、Wf、Ws、Wb、スチームの供給時間td、tf、ts、tbを表1に示すように調整した。また、保持工程における保持時間thを表1に示すように調整した。このように成形条件を調整して、発泡粒子成形体を製造した。 In this example, the steam pressures Pd , Pf, Ps, Pb, the steam amounts Wd, Wf , Ws , Wb , and the steam supply times td , tf, ts , and tb in the mold heating step P2 , the first one- side heating step P3, the second one-side heating step P4, and the double-side heating step P5 were adjusted as shown in Table 1. The holding time th in the holding step was also adjusted as shown in Table 1. By adjusting the molding conditions in this manner, an expanded bead molding was produced.

前記のようにして得られた成形体の融着率、表面状態、ボイドの数、成形サイクルを以下のようにして調べた。なお、これらの評価は、第1スチーム供給弁21及び第2スチーム供給弁31から最も離れた位置に配置された成形空間において成形された成形体に対して行った。 The fusion rate, surface condition, number of voids, and molding cycle of the molded bodies obtained as described above were examined as follows. Note that these evaluations were performed on molded bodies molded in the molding space located farthest from the first steam supply valve 21 and the second steam supply valve 31.

・融着率
まず、成形体を概ね等分となるように折り曲げて破断させた。この際、成形体を破断させやすくするために、予め成形体に切り込みを入れてもよい。その後、成形体の破断面に露出した発泡粒子から無作為に100個以上の発泡粒子を選択して目視観察し、発泡粒子がその内部から破断している(つまり、材料破壊している)か、発泡粒子同士の界面で破断している(つまり、界面破壊している)かを判別した。そして、目視観察した発泡粒子の総数に対する、材料破壊している発泡粒子の総数の比率を百分率で表した値を成形体の融着率(単位:%)とした。その結果を表1に示す。
なお、成形体の融着率は40%以上であることが好ましい。この場合、発泡粒子同士が融着した発泡粒子成形体が得られているものと判断できる。
Fusion rate: First, the molded body was folded into roughly equal parts and broken. To facilitate the breaking of the molded body, slits may be made in the molded body beforehand. Then, 100 or more expanded beads exposed on the fracture surface of the molded body were randomly selected and visually observed to determine whether the expanded beads had broken internally (i.e., material failure) or at the interface between the expanded beads (i.e., interfacial failure). The ratio of the total number of expanded beads with material failure to the total number of visually observed expanded beads, expressed as a percentage, was taken as the fusion rate (unit: %) of the molded body. The results are shown in Table 1.
The fusion rate of the molded article is preferably 40% or more, which can be considered to be an expanded bead molded article in which the expanded beads are fused together.

・ボイドの数
箱形の発泡粒子成形体において、成形型の左右方向において対向する一方の側壁部の外方面中央部に100mm×100mmの正方形を描いた。そして、正方形内に存在するボイド、つまり、発泡粒子同士の間に形成される隙間のうち、上面視において0.5mm2以上の大きさを有するボイドの数を数えた。計測したボイドの数を測定面積で除し、単位換算して単位面積(cm)あたりのボイドの数を算出した。その結果を表1に示す。単位面積あたりのボイド数が少ないほど、成形体の表面状態に優れる。
Number of voids For a box-shaped foamed bead molding, a 100 mm x 100 mm square was drawn in the center of the outer surface of one of the side walls facing each other in the left-right direction of the molding mold. Then, the number of voids present within the square, i.e., voids with a size of 0.5 mm2 or more when viewed from above among the gaps formed between the foamed beads, was counted. The number of measured voids was divided by the measured area and converted to a unit to calculate the number of voids per unit area ( cm2 ). The results are shown in Table 1. The fewer the number of voids per unit area, the better the surface condition of the molded body.

・成形サイクル
型内成形での型締め開始時点から離形時点までの所要時間を計測した。なお、成形型の型開きは、冷却工程P8において成形型の内壁部に加わる圧力(面圧)がゲージ圧において0.02MPa(G)に到達した時点で行った。
Molding cycle: The time required from the start of mold clamping to the release of the mold during in-mold molding was measured. The mold was opened when the pressure (surface pressure) applied to the inner wall of the mold in the cooling step P8 reached a gauge pressure of 0.02 MPa (G).

(実施例1-2)
成形条件を表1に示すように変更し、その他は実施例1-1と同様である。
(Example 1-2)
The molding conditions were changed as shown in Table 1, and the rest were the same as in Example 1-1.

(実施例1-3)
成形条件を表1に示すように変更し、その他は実施例1-1と同様である。
(Examples 1-3)
The molding conditions were changed as shown in Table 1, and the rest were the same as in Example 1-1.

(比較例1-1)
成形条件を表1に示すように変更し、その他は実施例1-1と同様である。
(Comparative Example 1-1)
The molding conditions were changed as shown in Table 1, and the rest were the same as in Example 1-1.

(比較例1-2)
成形条件を表1に示すように変更し、その他は実施例1-1と同様である。
(Comparative Example 1-2)
The molding conditions were changed as shown in Table 1, and the rest were the same as in Example 1-1.

(比較例1-3)
成形条件を表1に示すように変更し、その他は実施例1-1と同様である。
(Comparative Examples 1-3)
The molding conditions were changed as shown in Table 1, and the rest were the same as in Example 1-1.

(比較例1-4)
成形条件を表1に示すように変更し、その他は実施例1-1と同様である。
(Comparative Examples 1-4)
The molding conditions were changed as shown in Table 1, and the rest were the same as in Example 1-1.

表1より理解されるように、実施例1-1~実施例1-3の製造条件によれば、保持工程を含まない比較例1-1の製造条件に対して、型内成形時の合計スチーム量を低減しつつ、融着状態及び表面状態の良好な成形体が製造されている。これは、実施例1-1~実施例1-3の製造方法では、金型加熱工程と、第1の一方加熱工程と、第2の一方加熱工程と、両面加熱工程と、保持工程と備えると共に、合計スチーム量Wd+f+s+bを成形空間11の容積1Lあたり0.05kg以上0.5kg以下としつつ、金型加熱工程P2、第1の一方加熱工程P3、第2の一方加熱工程P4、及び両面加熱工程P5の各スチーム量の関係を特定の関係にしているためである。具体的には、Wd:Wf+s+b=5:95~40:60を満足するようにし、スチーム量との合計Wf+s+bを100質量%としたときのスチーム量Wfが15質量%以上50質量%以下、スチーム量Wsが15質量%以上50質量%以下、スチーム量Wbが10質量%以上70質量%以下になるようにし、さらに、Wb/Wfが0.3以上になるようにしているからである。 As can be seen from Table 1, the manufacturing conditions of Examples 1-1 to 1-3 produce molded articles with good fusion and surface conditions while reducing the total amount of steam used during in-mold molding compared to the manufacturing conditions of Comparative Example 1-1, which does not include a holding step. This is because the manufacturing methods of Examples 1-1 to 1-3 include a mold heating step, a first one-side heating step, a second one-side heating step, a double-side heating step, and a holding step, and the total steam amount Wd +f+s+b is set to 0.05 kg or more and 0.5 kg or less per 1 L of the volume of the molding space 11, while the steam amounts in the mold heating step P2, the first one-side heating step P3, the second one-side heating step P4, and the double-side heating step P5 have a specific relationship. Specifically, this is because the ratio Wd :Wf +s+b = 5:95 to 40:60 is satisfied, and when the total amount of steam, Wf +s+b , is 100% by mass, the amount of steam Wf is 15% by mass or more and 50% by mass or less, the amount of steam Ws is 15% by mass or more and 50% by mass or less, the amount of steam Wb is 10% by mass or more and 70% by mass or less, and further Wb / Wf is 0.3 or more.

比較例1-1は、保持工程を行わずに、融着状態や表面状態の良好な成形体を得ることができる条件で型内成形を行った例である。比較例1-1では、実施例1-1~実施例1-3と同程度に融着状態や表面状態の良好な成形体が得られているものの、スチームの使用量が多くなっていた。なお、比較例1-1の合計スチーム量を100%としたときの、比較例1-1の合計スチーム量に対する実施例1-1の合計スチーム量の削減率、実施例1-2の合計スチーム量の削減率、実施例1-3の合計スチーム量の削減率は、それぞれ36%、41%、33%であった。
また、比較例1-1における成形サイクルは185秒であった一方、実施例1-1における成形サイクルは184秒であり、両者は同等の成形サイクルを有していた。また、実施例1-2における成形サイクル、実施例1-3における成形サイクルは、それぞれ176秒、187秒であった。
Comparative Example 1-1 is an example in which in-mold molding was performed under conditions that allowed for the production of molded articles with good fusion and surface conditions without performing a holding step. In Comparative Example 1-1, molded articles with good fusion and surface conditions similar to those of Examples 1-1 to 1-3 were obtained, but the amount of steam used was greater. When the total steam amount of Comparative Example 1-1 was taken as 100%, the reduction rates of the total steam amount of Example 1-1, Example 1-2, and Example 1-3 relative to the total steam amount of Comparative Example 1-1 were 36%, 41%, and 33%, respectively.
The molding cycle of Comparative Example 1-1 was 185 seconds, while the molding cycle of Example 1-1 was 184 seconds, so that both had equivalent molding cycles. The molding cycles of Examples 1-2 and 1-3 were 176 seconds and 187 seconds, respectively.

比較例1-2では、保持工程を行わずに合計スチーム量の実施例1-1と同程度に削減した。この場合には、成形体の表面状態が悪化していた。 In Comparative Example 1-2, the holding step was not performed and the total amount of steam was reduced to the same level as in Example 1-1. In this case, the surface condition of the molded body deteriorated.

比較例1-3では、合計スチーム量を実施例1-1と同程度に削減しつつ、保持工程を行ったが、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfの配分を過度に高めた。この場合には、成形体の表面状態が悪化していた。 In Comparative Example 1-3, the total amount of steam was reduced to the same extent as in Example 1-1, and the holding step was performed, but the allocation of the amount of steam Wf in the first one-side heating step P3 was excessively increased. In this case, the surface condition of the compact was deteriorated.

比較例1-4では、合計スチーム量と金型加熱工程のスチーム量とを実施例1-1と同程度にしつつ、保持工程を行ったが、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfの配分を過度に高めた。この場合には、表面状態が悪化していた。 In Comparative Example 1-4, the total amount of steam and the amount of steam in the mold heating step were set to the same levels as in Example 1-1, but the proportion of the amount of steam Wf in the first one-side heating step P3 was excessively increased, resulting in a deterioration in the surface condition.

実施例と比較例との対比からわかるように、保持工程を実施すると共に、各工程でのスチーム量の関係が特定の関係を満たすようにすることにより、成形体の表面状態や融着状態を良好に維持しつつ、型内成形時におけるスチームの使用量を低減することが可能になる。 As can be seen from a comparison between the Examples and Comparative Examples, by implementing a holding process and ensuring that the steam amounts used in each process satisfy a specific relationship, it is possible to reduce the amount of steam used during in-mold molding while maintaining good surface and fusion conditions for the molded body.

(実施例2)
本例では、ポリスチレンを基材樹脂とする発泡粒子を用い、縦800mm、横200mm、高さ150mmのブロック形状の成形体を製造する。本例において使用した発泡粒子は、具体的には、JSP社製の発泡性ポリスチレンビーズのスチロダイア(登録商標)「XJ251N」を発泡させて得られたものである。発泡粒子の嵩密度は17kg/mである。成形機としては、実施例1-1と同様に「VS1300-DeCo」を使用した。成形型は、一度の成形で前記ブロック形状の成形体(容積約24L)を2個成形可能であり、その成形空間の容積は48Lである。
Example 2
In this example, expanded beads with polystyrene as the base resin were used to produce a block-shaped molded body measuring 800 mm in length, 200 mm in width, and 150 mm in height. Specifically, the expanded beads used in this example were obtained by expanding Styrodia (registered trademark) "XJ251N," an expandable polystyrene bead manufactured by JSP Corporation. The bulk density of the expanded beads was 17 kg/ m3 . The molding machine used was a "VS1300-DeCo," as in Example 1-1. The mold was capable of molding two of the block-shaped molded bodies (volume approximately 24 L) at a time, and the volume of the molding space was 48 L.

本例では、型内成形での成形条件を表2に示すように変更した以外は、実施例1-1と同様にして型内成形法により成形体を製造した。そして、実施例1-1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。なお、ボイド数の算出は、成形体の主面(縦800mm×横200mの面)の中央部に100mm×100mmの正方形を描いた点以外は実施例1-1と同様にして行った。 In this example, a molded body was produced by in-mold molding in the same manner as in Example 1-1, except that the molding conditions for in-mold molding were changed as shown in Table 2. The same evaluations as in Example 1-1 were then carried out. The results are shown in Table 2. The number of voids was calculated in the same manner as in Example 1-1, except that a 100 mm x 100 mm square was drawn in the center of the main surface of the molded body (a surface measuring 800 mm long x 200 mm wide).

(比較例2-1)
成形条件を表2に示すように変更し、その他は実施例2と同様である。
(Comparative Example 2-1)
The molding conditions were changed as shown in Table 2, but the other conditions were the same as in Example 2.

(比較例2-2)
成形条件を表2に示すように変更し、その他は実施例2と同様である。
(Comparative Example 2-2)
The molding conditions were changed as shown in Table 2, but the other conditions were the same as in Example 2.

表2より理解されるように、実施例2の製造条件によれば、保持工程を含まない比較例2-1の製造条件に対して、型内成形時の合計スチーム量を低減しつつ、融着状態及び表面状態の良好な成形体が製造されている。これは、実施例2では、実施例1-1と同様に、保持工程を実施すると共に、各工程でのスチーム量の関係を特定の関係にしているためであると考えられる。また、実施例2では、大型のブロック形状の成形体を製造している。この場合であっても、保持工程を実施すると共に、各工程でのスチーム量を制御することにより、型内成形時のスチームの使用量を低減しつつ、融着状態及び表面状態の良好な成形体を得ることができる。 As can be seen from Table 2, the manufacturing conditions of Example 2 reduce the total amount of steam used during in-mold molding compared to the manufacturing conditions of Comparative Example 2-1, which does not include a holding step, while producing molded bodies with good fusion and surface conditions. This is thought to be because, like Example 1-1, Example 2 performs a holding step and sets a specific relationship between the amount of steam used in each step. Furthermore, Example 2 produces large, block-shaped molded bodies. Even in this case, by performing a holding step and controlling the amount of steam used in each step, it is possible to reduce the amount of steam used during in-mold molding and obtain molded bodies with good fusion and surface conditions.

比較例2-1は、保持工程を行わずに、融着状態や表面状態の良好な成形体を得ることができる条件で型内成形を行った例である。比較例2-1では、実施例2と同程度に融着状態や表面状態の良好な成形体が得られているものの、スチームの使用量が多くなっていた。なお、比較例2-1の合計スチーム量を100%としたときの、比較例2-1の合計スチーム量に対する実施例2の合計スチーム量の削減率は34%であった。
また、比較例2-1における成形サイクルは158秒であった一方、実施例2における成形サイクルは158秒であり、両者は同等の成形サイクルを有していた。
Comparative Example 2-1 is an example in which in-mold molding was performed under conditions that allowed for the production of a molded product with good fusion and surface conditions without performing a holding step. In Comparative Example 2-1, a molded product with good fusion and surface conditions similar to those of Example 2 was obtained, but the amount of steam used was greater. Note that when the total steam amount of Comparative Example 2-1 was taken as 100%, the reduction rate of the total steam amount of Example 2 relative to the total steam amount of Comparative Example 2-1 was 34%.
Furthermore, the molding cycle in Comparative Example 2-1 was 158 seconds, whereas the molding cycle in Example 2 was 158 seconds, and both had equivalent molding cycles.

比較例2-2では、合計スチーム量を実施例2と同程度に削減しつつ、保持工程を行ったが、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfの配分を過度に高めた。この場合には、成形体の表面状態が低下すると共に、成形体の融着率が低下していた。 In Comparative Example 2-2, the holding step was performed while reducing the total steam amount to the same level as in Example 2, but the allocation of the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 was excessively increased. In this case, the surface condition of the molded body deteriorated, and the fusion rate of the molded body also decreased.

(実施例3)
本例では、ポリスチレンを基材樹脂とし、難燃剤を含有する発泡粒子を用い、縦910mm、横595mm、厚さ40mmの板形状の成形体を製造する。本例において使用した発泡粒子は、具体的には、JSP社製の発泡性ポリスチレンビーズのスチロダイア(登録商標)「FA201」を発泡させて得られたものである。発泡粒子の嵩密度は25kg/mである。成形機としては、株式会社ダイセン工業製の「VS2800S-S1」を使用した。成形空間の容積は22Lである。
Example 3
In this example, a plate-shaped molded body measuring 910 mm in length, 595 mm in width, and 40 mm in thickness was produced using expanded beads containing a flame retardant and polystyrene as the base resin. Specifically, the expanded beads used in this example were obtained by expanding Styrodia (registered trademark) "FA201," an expandable polystyrene bead manufactured by JSP. The bulk density of the expanded beads was 25 kg/ m3 . The molding machine used was a "VS2800S-S1" manufactured by Daisen Kogyo Co., Ltd. The volume of the molding space was 22 L.

本例では、型内成形での成形条件を表3に示すように変更した以外は、実施例1-1と同様にして型内成形法により成形体を製造した。そして、実施例1-1と同様の評価を行った。その結果を表3に示す。なお、ボイド数の算出は、成形体の主面(縦910mm×横595mmの面)の中央部に100mm×100mmの正方形を描いた点以外は実施例1-1と同様にして行った。 In this example, a molded body was produced by in-mold molding in the same manner as in Example 1-1, except that the molding conditions for in-mold molding were changed as shown in Table 3. The same evaluations as in Example 1-1 were then carried out. The results are shown in Table 3. The number of voids was calculated in the same manner as in Example 1-1, except that a 100 mm x 100 mm square was drawn in the center of the main surface of the molded body (a surface measuring 910 mm long x 595 mm wide).

(比較例3-1)
成形条件を表3に示すように変更し、その他は実施例3と同様である。
(Comparative Example 3-1)
The molding conditions were changed as shown in Table 3, but the other conditions were the same as in Example 3.

(比較例3-2)
成形条件を表3に示すように変更し、その他は実施例3と同様である。
(Comparative Example 3-2)
The molding conditions were changed as shown in Table 3, but the other conditions were the same as in Example 3.

表3より理解されるように、実施例3の製造条件によれば、保持工程を含まない比較例3-1の製造条件に対して、型内成形時の合計スチーム量を低減しつつ、融着状態及び表面状態の良好な成形体が製造されている。これは、実施例3では、実施例1-1~実施例1-3及び実施例2と同様に、保持工程を実施すると共に、各工程でのスチーム量の関係を特定の関係にしているためであると考えられる。また、実施例3では、実施例2とは形状の異なる板形状の成形体を製造している。この場合であっても、保持工程を実施すると共に、各工程でのスチーム量を制御することにより、型内成形時のスチームの使用量を低減しつつ、融着状態及び表面状態の良好な成形体を得ることができる。 As can be seen from Table 3, the manufacturing conditions of Example 3 reduce the total amount of steam used during in-mold molding compared to the manufacturing conditions of Comparative Example 3-1, which does not include a holding step, while producing molded articles with good fusion and surface conditions. This is thought to be because, in Example 3, like Examples 1-1 to 1-3 and Example 2, a holding step is performed and the steam amounts used in each step are set to a specific relationship. Furthermore, Example 3 produces plate-shaped molded articles with a different shape from Example 2. Even in this case, by performing a holding step and controlling the amount of steam used in each step, it is possible to reduce the amount of steam used during in-mold molding and obtain molded articles with good fusion and surface conditions.

比較例3-1は、保持工程を行わずに、融着状態や表面状態の良好な成形体を得ることができる条件で型内成形を行った例である。比較例3-1では、実施例3と同程度に融着状態や表面状態の良好な成形体が得られているものの、スチームの使用量が多くなっていた。なお、比較例3-1の合計スチーム量を100%としたときの、比較例3-1の合計スチーム量に対する実施例3の合計スチーム量の削減率は39%であった。
また、比較例3-1における成形サイクルは740秒であった一方、実施例3における成形サイクルは735秒であり、両者は同等の成形サイクルを有していた。
Comparative Example 3-1 is an example in which in-mold molding was performed under conditions that allowed for the production of a molded product with good fusion and surface conditions without performing a holding step. In Comparative Example 3-1, a molded product with good fusion and surface conditions similar to those of Example 3 was obtained, but the amount of steam used was greater. Note that when the total steam amount of Comparative Example 3-1 was taken as 100%, the reduction rate of the total steam amount of Example 3 relative to the total steam amount of Comparative Example 3-1 was 39%.
Furthermore, the molding cycle in Comparative Example 3-1 was 740 seconds, while the molding cycle in Example 3 was 735 seconds, and both had equivalent molding cycles.

比較例3-2では、合計スチーム量を実施例3と同程度に削減しつつ保持工程を行ったが、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfの配分を過度に高めた。この場合には、成形体の表面状態が低下すると共にし、成形体の融着率が低下していた。 In Comparative Example 3-2, the holding step was performed while reducing the total steam amount to the same extent as in Example 3, but the allocation of the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 was excessively increased. In this case, the surface condition of the molded body deteriorated, and the fusion rate of the molded body also decreased.

(実施例4)
本例では、ポリスチレンを基材樹脂とする発泡粒子を用い、縦350mm、横660mm、高さ250mm、側壁の厚み30mm及び底壁の厚み25mmの箱形の成形体を作製する。本例において使用した発泡粒子は、具体的には、JSP社製の発泡性ポリスチレンビーズのスチロダイア(登録商標)「JQ250NX」を発泡させて得られたものである。発泡粒子の嵩密度は17kg/mである。成形機としては、ダイセン工業製の「VS1300-MCJ」を使用した。成形型は、一度の成形で前記箱形の成形体(容積約18L)を2個成形可能であり、その成形空間の容積(合計容積)は36Lである。
Example 4
In this example, expanded beads with polystyrene as the base resin were used to produce a box-shaped molded body measuring 350 mm in length, 660 mm in width, 250 mm in height, with a side wall thickness of 30 mm and a bottom wall thickness of 25 mm. Specifically, the expanded beads used in this example were obtained by expanding Styrodia (registered trademark) "JQ250NX," an expandable polystyrene bead manufactured by JSP Corporation. The bulk density of the expanded beads was 17 kg/ m3 . The molding machine used was a "VS1300-MCJ" manufactured by Daisen Kogyo. The molding die was capable of molding two box-shaped molded bodies (volume approximately 18 L) at a time, and the volume (total volume) of the molding space was 36 L.

本例では、型内成形での成形条件を表4に示すように変更した以外は、実施例1-1と同様にして型内成形法により成形体を製造した。そして、実施例1-1と同様の評価を行った。その結果を表4に示す。なお、ボイド数の算出は、成形型の左右方向において対向する一方の側壁部の外方面中央部に100mm×100mmの正方形を描いた点以外は実施例1-1と同様にして行った。 In this example, a molded body was produced by in-mold molding in the same manner as in Example 1-1, except that the molding conditions for in-mold molding were changed as shown in Table 4. The same evaluations as in Example 1-1 were then carried out. The results are shown in Table 4. The number of voids was calculated in the same manner as in Example 1-1, except that a 100 mm x 100 mm square was drawn in the center of the outer surface of one of the side walls facing each other in the left-right direction of the mold.

(比較例4-1)
成形条件を表4に示すように変更し、その他は実施例4と同様である。
(Comparative Example 4-1)
The molding conditions were changed as shown in Table 4, but the other conditions were the same as in Example 4.

(比較例4-2)
成形条件を表4に示すように変更し、その他は実施例4と同様である。
(Comparative Example 4-2)
The molding conditions were changed as shown in Table 4, but the other conditions were the same as in Example 4.

表4より理解されるように、実施例4の製造条件によれば、保持工程を含まない比較例4-1の製造条件に対して、型内成形時の合計スチーム量を低減しつつ、融着状態及び表面状態の良好な成形体が製造されている。これは、実施例4では、実施例1-1~実施例1-3、実施例2、及び実施例3と同様に、保持工程を実施すると共に、各工程でのスチーム量の関係を特定の関係にしているためであると考えられる。また、実施例4では、実施例1-1~実施例1-3の箱型の成形体よりも、側壁や底壁の厚みが厚い箱型の成形体を製造している。この場合であっても、保持工程を実施すると共に、各工程でのスチーム量を制御することにより、型内成形時のスチームの使用量を低減しつつ、融着状態及び表面状態の良好な成形体を得ることができる。 As can be seen from Table 4, the manufacturing conditions of Example 4 reduce the total amount of steam used during in-mold molding compared to the manufacturing conditions of Comparative Example 4-1, which does not include a holding step, while producing molded articles with excellent fusion and surface conditions. This is thought to be because, in Example 4, like Examples 1-1 to 1-3, 2, and 3, a holding step is performed and the steam amounts used in each step are set to a specific relationship. Furthermore, Example 4 produces box-shaped molded articles with thicker side walls and bottom walls than the box-shaped molded articles of Examples 1-1 to 1-3. Even in this case, by performing a holding step and controlling the amount of steam used in each step, it is possible to reduce the amount of steam used during in-mold molding and obtain molded articles with excellent fusion and surface conditions.

比較例4-1は、保持工程を行わずに、融着状態や表面状態の良好な成形体を得ることができる条件で型内成形を行った例である。比較例4-1では、実施例1-1と同程度に融着状態や表面状態の良好な成形体が得られているものの、スチームの使用量が多くなっていた。なお、比較例4-1の合計スチーム量を100%としたときの、比較例4-1の合計スチーム量に対する実施例4の合計スチーム量の削減率は28%であった。
また、比較例4-1における成形サイクルは451秒であった一方、実施例4における成形サイクルは456秒であり、両者は同等の成形サイクルを有していた。
Comparative Example 4-1 is an example in which in-mold molding was performed under conditions that allowed for the production of a molded product with good fusion and surface conditions without performing a holding step. In Comparative Example 4-1, a molded product with good fusion and surface conditions similar to those of Example 1-1 was obtained, but the amount of steam used was greater. Note that when the total steam amount of Comparative Example 4-1 is taken as 100%, the reduction rate of the total steam amount of Example 4 relative to the total steam amount of Comparative Example 4-1 was 28%.
Furthermore, the molding cycle in Comparative Example 4-1 was 451 seconds, while the molding cycle in Example 4 was 456 seconds, and both had equivalent molding cycles.

比較例4-2では、合計スチーム量を実施例4と同程度に削減しつつ保持工程を行ったが、第1の一方加熱工程P3のスチーム量Wfの配分を過度に高めた。この場合には、成形体の表面状態が低下すると共に、成形体の融着率が低下していた。 In Comparative Example 4-2, the holding step was performed while reducing the total steam amount to the same extent as in Example 4, but the allocation of the steam amount Wf in the first one-side heating step P3 was excessively increased. In this case, the surface condition of the molded body deteriorated, and the fusion rate of the molded body also decreased.

1 成形型
11 成形空間
2 第1の型
3 第2の型
1 Mold 11 Mold space 2 First mold 3 Second mold

Claims (5)

第1の型と、前記第1の型との間に成形空間を形成可能に構成された第2の型とを備えた成形金型を用い、前記成形空間に充填されたポリスチレン系樹脂発泡粒子を型内成形して発泡粒子成形体を製造する、発泡粒子成形体の製造方法であって、
前記発泡粒子成形体の製造方法は、前記成形空間にポリスチレン系樹脂発泡粒子を充填する充填工程と、前記充填工程の後に、前記第1の型側及び前記第2の型側の両方から前記成形空間にスチームを供給する金型加熱工程と、前記金型加熱工程の後に、前記第1の型側から前記成形空間にスチームを供給する第1の一方加熱工程と、前記第1の一方加熱工程の後に、前記第2の型側から前記成形空間にスチームを供給する第2の一方加熱工程と、前記第2の一方加熱工程の後に、前記第1の型側及び前記第2の型側の両方から前記成形空間にスチームを供給する両面加熱工程と、前記両面加熱工程において供給されたスチームを前記成形空間内に保持する保持工程と、を含み、
前記金型加熱工程のスチーム量Wdと前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfと前記第2の一方加熱工程のスチーム量Wsと前記両面加熱工程のスチーム量Wbとの合計スチーム量Wd+f+s+bが、前記成形空間の容積1Lあたり0.05kg以上0.5kg以下であり、
前記金型加熱工程のスチーム量Wdと、前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfと前記第2の一方加熱工程のスチーム量Wsと前記両面加熱工程のスチーム量Wbとの合計量Wf+s+bとの比がWd:Wf+s+b=5:95~40:60であり、
前記第1の一方加熱工程のスチーム量と前記第2の一方加熱工程のスチーム量と前記両面加熱工程のスチーム量との合計Wf+s+bを100質量%としたときの、前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfの割合が15質量%以上50質量%以下であり、前記第2の一方加熱工程のスチーム量Wsの割合が15質量%以上50質量%以下であり、前記両面加熱工程のスチーム量Wbの割合が10質量%以上70質量%以下であり、
前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfに対する前記両面加熱工程のスチーム量Wbの比Wb/Wfが0.3以上であり、
前記保持工程の保持時間が5秒以上である、発泡粒子成形体の製造方法。
A method for producing an expanded bead molded article, comprising: using a molding die having a first die and a second die configured to be able to form a molding space between the first die and the second die; and in-mold molding expanded polystyrene resin beads filled in the molding space to produce an expanded bead molded article,
The method for producing the expanded bead molded article includes a filling step of filling the molding space with expanded polystyrene resin beads, a mold heating step of supplying steam into the molding space from both the first mold side and the second mold side after the filling step, a first one-side heating step of supplying steam into the molding space from the first mold side after the mold heating step, a second one-side heating step of supplying steam into the molding space from the second mold side after the first one-side heating step, a double-side heating step of supplying steam into the molding space from both the first mold side and the second mold side after the second one-side heating step, and a retaining step of retaining the steam supplied in the double-side heating step within the molding space,
a total steam amount Wd + f +s+b of the steam amount Wd in the mold heating step, the steam amount Wf in the first one-side heating step, the steam amount Ws in the second one-side heating step, and the steam amount Wb in the double-side heating step is 0.05 kg or more and 0.5 kg or less per 1 L of the volume of the molding space,
a ratio of the amount of steam Wd in the mold heating step to a total amount Wf+ s +b of the amount of steam Wf in the first one-side heating step, the amount of steam Ws in the second one-side heating step, and the amount of steam Wb in the double-side heating step is Wd :Wf +s+b = 5:95 to 40:60;
When a total Wf +s+b of the steam amounts in the first one-side heating step, the second one-side heating step, and the double-side heating step is taken as 100 mass%, a ratio of the steam amount Wf in the first one-side heating step is 15 mass% or more and 50 mass% or less, a ratio of the steam amount Ws in the second one-side heating step is 15 mass% or more and 50 mass% or less, and a ratio of the steam amount Wb in the double-side heating step is 10 mass% or more and 70 mass% or less,
a ratio W b /W f of the amount of steam W b in the double-side heating step to the amount of steam W f in the first one-side heating step is 0.3 or more;
The method for producing an expanded bead molding, wherein the holding time in the holding step is 5 seconds or more .
前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfが、前記成形空間の容積1Lあたり0.01kg以上0.2kg以下である、請求項1に記載の発泡粒子成形体の製造方法。 2. The method for producing an expanded bead molded article according to claim 1, wherein the amount of steam Wf in the first one-way heating step is 0.01 kg or more and 0.2 kg or less per 1 L of the volume of the molding space. 前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfに対する前記金型加熱工程のスチーム量Wdの比Wd/Wfが0.2以上3以下である、請求項1又は2に記載の発泡粒子成形体の製造方法。 3. The method for producing an expanded bead molded article according to claim 1, wherein a ratio Wd / Wf of the amount of steam Wd in the mold heating step to the amount of steam Wf in the first one-side heating step is 0.2 or more and 3 or less. 前記第1の一方加熱工程のスチーム量Wfに対する前記第2の一方加熱工程のスチーム量Wsの比Ws/Wfが0.6以上2以下である、請求項1又は2に記載の発泡粒子成形体の製造方法。 3. The method for producing an expanded bead molding according to claim 1, wherein a ratio Ws / Wf of the amount of steam Ws in the second one-way heating step to the amount of steam Wf in the first one-way heating step is 0.6 or more and 2 or less. 前記保持工程の保持時間が5秒以上50秒以下である、請求項1又は2に記載の発泡粒子成形体の製造方法。 The method for producing a foamed bead molding according to claim 1 or 2, wherein the holding time in the holding step is from 5 seconds to 50 seconds.
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