【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
この発明は発泡成形方法に関し、若干の水冷と
バキユーム冷却を行なうことによつて冷却時間を
著しく短縮させ、成形サイクル全体の短縮化を実
現させるようにしている。
従来における発泡成形方法によると、発泡性熱
可塑性樹脂粒子を予備発泡した予備発泡粒子を加
熱膨脹させた後に行なう冷却が水冷に依存してい
たものであつた。この水冷による従来方法では成
形型が必要以上に冷却されすぎてしまい、また発
泡成形品に対し外部からの冷却となるので冷却に
非常に多くの時間を要するもので、成形サイクル
全体が長くなる原因となつており、成形サイクル
の短縮化をはかるにはこの点の改良を要するもの
であつた。また、水冷による冷却によると、成形
完了後の乾燥および熟成等を要するほか、多量の
水を利用するため発泡成形工場の立地の際しても
配慮を要するものであつた。
また、上記水冷に代えて型窩内を減圧し空気を
強制的に送り込み冷却する方法もあつたが、型窩
内の水蒸気、復水が急速に除去されすぎてしま
い、復水の蒸発等による冷却がほとんど行なわれ
ず、従来法に比べかえつて冷却効率が低下するも
のであつた（特公昭44−2595号公報等参照）。
そこで、この発明においては上記従来方法に比
し、はるかに成形サイクルを短縮できると共に従
来方法においては課題であつた諸点を解決できる
ような発泡成形方法を発明するに至つたものであ
る。即ち成形型の型窩内へ発泡性熱可塑性樹脂粒
子を予備発泡した予備発泡粒子を充填し、該粒子
を蒸気等の加熱媒体により加熱膨脹させて発泡成
形を行なう方法において、加熱膨脹後の冷却を、
若干の冷却水による水冷と、真空度を−150mmＨ
ｇ〜−600mmＨｇとして上記冷却水を拡散させる
バキユーム冷却とで行なうようにしたことを特徴
している。
ここで若干の水冷とバキユーム冷却とを併用さ
せることとしているのは発泡成形される成形品が
比較的軽い（低比重の）成形品の場合バキユーム
冷却のみで冷却を行なうと成形後に若干の収縮を
来たすことが種々研究の結果判明したからであ
る。
次いで、この発明方法につき以下に具体的に説
明する。
先ず、上記発明方法と従来方法とその発泡成形
サイクル中のステツプについて比較する第１図か
らも明らかなように、発泡性熱可塑性樹脂粒子を
予備発泡した予備発泡粒子の充填から蒸気等の加
熱媒体による加熱膨脹させる迄の各加熱ステツプ
迄は全く同様であつて、その後従来方法では水
冷、放冷、成形品の取出と続くのであるが、この
発明では若干の水冷後真空度を＋150mmＨｇ〜−
600mmＨｇとしたバキユーム冷却にて水を拡散し
ながら蒸気等の熱を吸引させ取出へと続くように
なつている。
そして成形品の取出後については、従来方法の
場合、乾燥室内での乾燥さらには熟成日数を要す
ることになるが、この発明の場合は発泡成形品が
軽い場合にも形成後の収縮現像がなく、好ましく
は若干の乾燥を行なうのみでよく、発泡成形品が
ブロツク品の場合にはこれをニクロム線ヒートカ
ツター等にてカツトさせる作業等への移行を直ち
に行なつても何等の支障を生じない。また、ブロ
ツク製品の端部にできる、ニクロムカツト時の厚
みの減少した状態（通称額縁）が僅少になる特長
を生じる。
さらに何よりも従来方法とこの発明方法とを比
較すべき点は冷却時間の長短であり、先に説明し
た成形ステツプに基づき成形金型の寸法92.5×
41.5×184.0cm（但し製品寸法92.0×41.5×183.0
cm）の場合についての種々の実施例を水冷方法と
比較しながら表わした第２図〜第３図と、これら
の図にマークされた〜の場合についての以下
の成形条件を参照しながら説明する。
即ち、成形条件は次の通りである。
充 填 60〜80秒 金型加熱 10〜13秒
予備加熱 10〜15秒 本加熱 20〜35秒
加熱蒸気圧 0.65Kg／cm2
である。
The present invention relates to a foam molding method, and by performing some water cooling and vacuum cooling, the cooling time is significantly shortened, thereby shortening the entire molding cycle. According to the conventional foam molding method, the cooling performed after heating and expanding the pre-expanded particles obtained by pre-expanding the expandable thermoplastic resin particles depended on water cooling. In the conventional method using water cooling, the mold is cooled more than necessary, and since the foamed molded product is cooled from the outside, it takes a very long time to cool down, which lengthens the entire molding cycle. Therefore, it was necessary to improve this point in order to shorten the molding cycle. Furthermore, cooling by water cooling requires drying and aging after completion of molding, and requires consideration when locating a foam molding factory since a large amount of water is used. In addition, instead of the water cooling mentioned above, there was a method of reducing the pressure inside the mold cavity and forcing air to cool it, but the water vapor and condensate inside the mold cavity were removed too quickly, resulting in evaporation of the condensate, etc. Almost no cooling was performed, and the cooling efficiency was even lower than in the conventional method (see Japanese Patent Publication No. 44-2595, etc.). Therefore, in the present invention, we have invented a foam molding method that can significantly shorten the molding cycle compared to the above-mentioned conventional method, and can also solve the problems that were encountered in the conventional method. That is, in a method of performing foam molding by filling pre-expanded particles of expandable thermoplastic resin into the cavity of a mold and heating and expanding the particles with a heating medium such as steam, cooling after heating and expansion is performed. of,
Water cooling with some cooling water and vacuum level -150mmH
g to -600 mmHg, and vacuum cooling is performed by diffusing the cooling water. The reason why some water cooling and vacuum cooling are used together is that if the molded product to be foam-molded is relatively light (low specific gravity), cooling with vacuum cooling alone may result in slight shrinkage after molding. This is because various studies have revealed that this is the case. Next, the method of this invention will be specifically explained below. First, as is clear from FIG. 1, which compares the steps in the foam molding cycle between the above-mentioned method of the invention and the conventional method, from filling the foamable thermoplastic resin particles with pre-foamed particles to heating medium such as steam. The heating steps up to heating and expansion are exactly the same, and then in the conventional method, the steps are water cooling, standing to cool, and taking out the molded product, but in this invention, after some water cooling, the degree of vacuum is increased to +150 mmHg to -
Vacuum cooling at 600 mmHg is used to diffuse water while sucking in heat such as steam, which continues to the extraction process. After taking out the molded product, in the case of the conventional method, drying in a drying chamber and a number of days of aging are required, but in the case of this invention, there is no shrinkage development after formation even if the foam molded product is light. Preferably, only slight drying is required, and if the foamed molded product is a block product, no problem will occur even if the process immediately proceeds to cutting the foamed product with a nichrome wire heat cutter or the like. In addition, it has the advantage that the reduced thickness (commonly known as a picture frame) that is formed at the end of the block product during nichrome cutting is minimized. Furthermore, the most important point to compare between the conventional method and the method of this invention is the length of the cooling time.
41.5×184.0cm (product dimensions 92.0×41.5×183.0
This will be explained with reference to Figures 2 and 3, which show various embodiments for the case of cm) in comparison with the water cooling method, and the following molding conditions for the case of ~ marked in these figures. . That is, the molding conditions are as follows. Filling: 60-80 seconds Mold heating: 10-13 seconds Preheating: 10-15 seconds Main heating: 20-35 seconds Heating steam pressure: 0.65 Kg/ cm2 .
【表】
先ず、発泡性熱可塑性樹脂粒子として積水化成
品工業株式会社製の商品名：エスレンビーズ
HAWを用意し、この粒子を予備発泡して得た予
備発泡粒子を使用し、発泡成形後、バキユームポ
ンプを用いてバキユーム冷却を実施する場合、１
回発泡の粒子を用いて12Kgブロツク製品の場合と
２回発泡の粒子（２回予備発泡されたもの）を用
いての８Kgブロツク製品の場合とをその真空度と
冷却時間との関連についてのデータを表わしたの
が第２図であつて、12Kgブロツク製品が△印で示
され、８Kgブロツク製品が〇印で示され、さらに
水冷併用の場合が○×印で示されている。また同じ
12Kgブロツク製品を水冷で成形する際の冷却時間
が▲印で、８Kgブロツク製品の空冷による場合が
◎印で、水冷による場合が●印で示されている。
この第２図とマーク〜による水冷とバキユー
ム冷却との併用冷却は単なる空冷または水冷によ
る場合よりもはるかに冷却サイクルを短縮（数拾
％の短縮）させ得ることが明らかである。
これと同様にして最高成形面圧と冷却時間の関
連を第３図に同じ印で示している。これら第２図
および第３図と、マーク〜によると、バキユ
ーム冷却と水冷とを併用することにより空冷また
は水冷よりはるかに冷却時間が短かくなることが
わかる。
なお、上記図面によるグラフおよびマークに示
したうちマークの水冷とバキユーム冷却とを併
用させる場合は僅かの冷水供給とその後のバキユ
ーム冷却とを組合せて実施することにより冷水を
拡散させつつバキユームにて熱吸引を促進させる
と共に水分をも吸引することができる。
また全成形サイクルについては前述の成形条件
からも明らかなように冷却時間に約３分をプラス
すると、型締めから製品取出し完了までのトータ
ルタイムになる。そして実施に際して成形機の加
熱ならびにバキユームによる吸引ラインを例示す
ると、第４図のごとく略示でき、第４図中、１０
は発泡成形された製品、Ａは成形型の移動側、Ｂ
は固定側を示している。また同図中の２０は蒸気
の調圧弁、３０は電磁弁、４０は吸引側経路のエ
アシリンダ弁さらに５０はドレン弁を示してい
る。なお、他のライン構成によつて実施すること
も可能であり、発泡成形される製品に応じて適切
なライン構成が採用されることになる。
上記この発明の水冷を併用させる真空度を−
150mmＨｇ〜−600mmＨｇとしたバキユーム冷却の
場合（先のマーク）には製品が軽くても取出し
後の製品に収縮を生じたりすることはなくなり、
若干の乾燥を行なうと一層良好な製品とる。しか
もプロツク製品の端部においてニクロムカツト時
に厚みの減少する部分（額縁）を極く少なくで
き、全体的な均衡性の点でも良好な発泡成形品を
提供できる。
そして、従来の水冷あるいは空冷方法による冷
却に比し、必要以上に金型が冷却されることもな
く、また復水の蒸発等による冷却も十分行なわれ
実施例での比較に示した通り冷却サイクルを短縮
せしめ、冷却時間に大半の時間を充当している発
泡成形サイクルを短縮化させ、発泡成形作業を非
常に能率的なものにできる。さらに多量の水を消
費する従来の水冷方法に比べ発泡成形工場の立地
条件としても水使用の点を従来ほど配慮する必要
がなくなりこの点でもきわめて価値の高い発明で
あり、発泡成形業界に大いに貢献できる方法であ
る。[Table] First, as expandable thermoplastic resin particles, product name: Eslen beads manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.
When using pre-expanded particles obtained by preparing HAW and pre-foaming the particles, and performing vacuum cooling using a vacuum pump after foam molding, 1
Data on the relationship between vacuum degree and cooling time for a 12 kg block product using twice-foamed particles and an 8 kg block product using twice-foamed particles (twice pre-foamed). This is shown in Figure 2, where 12Kg block products are shown by △ marks, 8Kg block products are shown by ◯ marks, and cases in which water cooling is used are shown by ○× marks. same again
The cooling time when molding a 12Kg block product by water cooling is indicated by ▲, the time for air cooling of 8Kg block product is indicated by ◎, and the time for water cooling is indicated by ●.
It is clear that the combination of water cooling and vacuum cooling as shown in FIG. 2 and marks ~ can shorten the cooling cycle to a much greater extent (by several tens of percent) than in the case of mere air cooling or water cooling. Similarly, the relationship between maximum molding surface pressure and cooling time is shown in FIG. 3 by the same marks. According to these FIGS. 2 and 3 and marks ~, it can be seen that by using vacuum cooling and water cooling in combination, the cooling time is much shorter than air cooling or water cooling. In addition, when water cooling and vacuum cooling are used together as shown in the graphs and marks in the drawings above, a small amount of cold water supply and subsequent vacuum cooling are performed in combination to diffuse the cold water and heat the vacuum. It can promote suction and also absorb moisture. Regarding the entire molding cycle, as is clear from the molding conditions described above, adding about 3 minutes to the cooling time will result in the total time from mold clamping to completion of product removal. To illustrate the heating of the molding machine and the suction line by the vacuum during implementation, it can be schematically illustrated as shown in Figure 4, and in Figure 4, 10
is the foam-molded product, A is the moving side of the mold, B
indicates the fixed side. Further, in the figure, 20 is a steam pressure regulating valve, 30 is a solenoid valve, 40 is an air cylinder valve on the suction side path, and 50 is a drain valve. Note that it is also possible to carry out the process using other line configurations, and an appropriate line configuration will be adopted depending on the product to be foam-molded. The degree of vacuum used in combination with water cooling of the above-mentioned invention is -
In the case of vacuum cooling at 150mmHg to -600mmHg (marked above), the product will not shrink after being taken out even if it is light.
Slight drying will yield a better product. Moreover, the portion (frame) where the thickness is reduced during nichrome cutting at the end of the block product can be minimized, and a foamed molded product with good overall balance can be provided. In addition, compared to conventional water cooling or air cooling methods, the mold is not cooled more than necessary, and sufficient cooling is achieved through evaporation of condensate, etc., and the cooling cycle is as shown in the comparison in the example. The foam molding cycle, which takes up most of the time for cooling, can be shortened and the foam molding work can be made extremely efficient. Furthermore, compared to the conventional water cooling method which consumes a large amount of water, there is no need to pay as much consideration to the location of a foam molding factory in terms of water usage, making this an extremely valuable invention and contributing greatly to the foam molding industry. This is a possible method.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は従来方法とこの発明の場合の成形ステ
ツプを比較したフローチヤート図、第２図〜第３
図は成形条件を種々変えてこの発明を従来方法と
冷却時間の上で比較したグラフ図、第４図は成形
機の加熱および吸引ラインの一例を示す経路図で
ある。
１０…発泡成形による製品、２０…調圧弁、３
０…電磁弁、４０…エアシリンダ弁、５０…ドレ
ン弁。
Figure 1 is a flowchart comparing the molding steps of the conventional method and the present invention, and Figures 2 to 3
The figure is a graph comparing the present invention with the conventional method in terms of cooling time under various molding conditions, and FIG. 4 is a route diagram showing an example of the heating and suction lines of the molding machine. 10...Product made by foam molding, 20...Pressure regulating valve, 3
0...Solenoid valve, 40...Air cylinder valve, 50...Drain valve.