JP2013176886A - 型内発泡成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】型内発泡成形時の使用蒸気量を従来技術よりも削減でき、同等の品質を備えた熱可塑性樹脂発泡成形体を低コストで製造可能な方法の提供。
【解決手段】蒸気が流通可能な第１の型２と第２の型３とを合わせ、それぞれの型間に所望形状のキャビティ９を有するとともに、それぞれの型に、蒸気弁１２，１７を開いた時に該型に蒸気が供給される蒸気供給管路とドレン弁１３，１８を開いた時に該型内から流体を排出するドレン管路とが設けられた成形型の該キャビティ９内に、熱可塑性樹脂予備発泡粒子を充填した後、成形型加熱工程、一方加熱工程、逆一方加熱工程、両面加熱工程、保熱工程を順次行って発泡樹脂成形体を得る際に、逆一方加熱工程を、第１の型側と第２の型側の両方のドレン弁１３，１８を閉じた状態で行うことを特徴とする型内発泡成形方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形方法に関し、特に、加熱媒体として使用する蒸気の使用量を従来方法よりも低減可能な型内発泡成形方法に関する。

従来、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形方法としては、例えば、特許文献１〜３に開示された技術が提案されている。

特許文献１には、型閉めされた移動金型と固定金型との間に形成されたキャビティ内に発泡樹脂の予備発泡粒を充填し、移動金型及び固定金型それぞれに高温蒸気を通して金型加熱を行い、金型加熱の完了後キャビティ内において予備発泡粒間を高温蒸気が高圧で通流するように０．８〜１．０ｋｇ／ｃｍ^２の蒸気圧にて一方の金型から他方の金型に向かって高温蒸気を所定時間通流させて、前記予備発泡粒を急速に発泡成形させる通流加熱を行い、然る後、両金型の蒸気出口を閉じ、０．４〜０．５ｋｇ／ｃｍ^２の蒸気圧にてキャビティ内の発泡成形体の表面を焼き上げる両面加熱を行う事を特徴とする発泡樹脂の発泡成形方法が開示されている。

特許文献２には、成形金型内のキャビティに発泡性の合成樹脂粒子を充填した後、そのキャビティ内に金型蒸気室から蒸気を供給して樹脂粒子を発泡させ、この各発泡粒子同士を融着させることにより発泡成形品を得る方法で、かつ、その加熱工程が、金型蒸気室への蒸気供給系に設けたコントロール弁の制御により、少なくとも、金型加熱工程、キャビティ内の樹脂粒子間に存在する空気を蒸気に置換する一方加熱工程、キャビティ内の樹脂粒子を発泡融着させる両面加熱工程に分けられる成形方法において、上記一方加熱を行うときに、蒸気圧の設定値を両面加熱時よりも低い値とし、その設定値と成形金型内の圧力検出値との偏差に比例した値を操作量として上記コントロール弁の開度を制御することを特徴とする発泡性合成樹脂の成形方法が開示されている。

特許文献３には、蒸気が流通可能な第１の型と第２の型とを合わせ、それぞれの型間に所望形状のキャビティを有するとともに、それぞれの型に、蒸気弁を開いた時に該型に蒸気が供給される蒸気供給管路とドレン弁を開いた時に該型内から流体を排出するドレン管路とが設けられた成形型の該キャビティ内に、熱可塑性樹脂予備発泡粒子を充填した後、次の各加熱工程（ａ）〜（ｅ）、
（ａ）第１の型と第２の型との蒸気弁及びドレン弁を開き、成形型に蒸気を流す成形型加熱工程、
（ｂ）次いで、第１の型の蒸気弁と第２の型のドレン弁とを開き、第１の型のドレン弁と第２の型の蒸気弁とを閉じ、第１の型側から第２の型側に蒸気を流す一方加熱工程、
（ｃ）次いで、第２の型の蒸気弁と第１の型のドレン弁とを開き、第２の型のドレン弁と第１の型の蒸気弁とを閉じ、第２の型側から第１の型側に蒸気を流す逆一方加熱工程、
（ｄ）次いで、第１の型と第２の型のそれぞれの蒸気弁を開き、第１の型と第２の型のそれぞれのドレン弁を閉じて成形型を加熱する両面加熱工程、
（ｅ）次いで、第１の型と第２の型のそれぞれの蒸気及びドレン弁を閉じ、保持された蒸気で成形型内を保熱する保熱工程を行い、次いで成形型を冷却し、発泡樹脂成形体を成形型から取り出す型内発泡成形方法において、
前記（ｂ）一方加熱工程が７秒以上であり、（ｂ）一方加熱工程終了時の成形型内の圧力が０．０３ＭＰａ以上であり、且つ（ｅ）保熱工程時間／（ｂ）一方加熱工程時間の比率が０．８〜１．２の範囲内であることを特徴とする型内発泡成形方法が開示されている。

特開平５−１０４６４９号公報 特開平８−３００３８５号公報 特開２００７−２３７４６８号公報

ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形方法においては、省エネルギー及び製造コスト削減を図るために、型内発泡成形で使用する加熱媒体（蒸気）の使用量を現状よりも低減可能な方法の提供が求められている。

前述した特許文献１〜３に開示されている型内発泡成形方法の従来技術では、使用蒸気量をある程度まで削減することが可能であるが、当該分野にあっては更なる使用蒸気量削減が求められている。

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、型内発泡成形時の使用蒸気量を従来技術よりも削減でき、同等の品質を備えた熱可塑性樹脂発泡成形体を低コストで製造可能な方法の提供を課題とする。

前記課題を達成するため、本発明は、蒸気が流通可能な第１の型と第２の型とを合わせ、それぞれの型間に所望形状のキャビティを有するとともに、それぞれの型に、蒸気弁を開いた時に該型に蒸気が供給される蒸気供給管路とドレン弁を開いた時に該型内から流体を排出するドレン管路とが設けられた成形型の該キャビティ内に、熱可塑性樹脂予備発泡粒子を充填した後、次の各加熱工程（ａ）〜（ｅ）、
（ａ）成形型に蒸気を流す成形型加熱工程、
（ｂ）次いで、第１の型側から第２の型側に蒸気を流す一方加熱工程、
（ｃ）次いで、第２の型側から第１の型側に蒸気を流す逆一方加熱工程、
（ｄ）次いで、両方の型に蒸気を流して成形型を加熱する両面加熱工程、
（ｅ）次いで、保持された蒸気で成形型内を保熱する保熱工程を行い、次いで成形型を冷却し、発泡樹脂成形体を成形型から取り出す型内発泡成形方法において、
前記（ｃ）逆一方加熱工程を、第１の型側と第２の型側の両方のドレン弁を閉じた状態で行うことを特徴とする型内発泡成形方法を提供する。

本発明の型内発泡成形方法において、前記（ｂ）一方加熱工程における加熱方向を蒸気室容積の小さい方から大きい方に向けて加熱することが好ましい。

本発明の型内発泡成形方法において、前記（ａ）成形型加熱工程を、成形型のキャビティに面した表面の温度が１００℃以上に達するように行ってもよい。

本発明の型内発泡成形方法において、前記（ｂ）一方加熱工程を、前記蒸気供給管路よりも高圧の蒸気が供給されるバイパス管路から前記成形型内に蒸気を導入して行ってもよい。

本発明の型内発泡成形方法は、前記（ａ）〜（ｅ）の各加熱工程を備える型内発泡成形方法において、（ｃ）逆一方加熱工程を、第１の型側と第２の型側の両方のドレン弁を閉じた状態で行うことによって、使用蒸気量が削減でき、高品質の熱可塑性樹脂発泡成形体を低コストで製造することができる。

本発明の型内発泡成形方法を実施するために好適な成形装置の一例を示す構成図である。 前記成形装置の蒸気供給管路を例示する構成図である。

以下、図面を参照して本発明の型内発泡成形方法の実施形態を説明する。
図１及び図２は、本発明の型内発泡成形方法を実施するために好適な成形装置の一例を示す図であり、図１は成形装置の構成図、図２は該成形装置の蒸気供給管路を例示する構成図である。

この成形装置１は、第１の型である凹型２と、第２の型である凸型３とを備え、これらの型が接近・離間することで型閉め・型開きが可能な成形型４を有している。凹型２は、多数の蒸気孔が設けられた凹型本体５とそれを支持しているフレーム６とを備え、また凸型３も多数の蒸気孔が設けられた凸型本体７とそれを支持しているフレーム８とを備えている。図１に示す型閉め状態において、凹型本体５と凸型本体７との間には、魚箱など、製造しようとする発泡成形体の外径に合致したキャビティ９が形成される。凹型本体５とフレーム６との間には、蒸気室１０が設けられ、また凸型本体７とフレーム８との間にも蒸気室１１が設けられている。凹型２側の蒸気室１０の容積は、凹型本体５とフレーム６で囲まれた空間の容積である。また、凸型３側の蒸気室１１の容積は、凸型本体７とフレーム８で囲まれた空間の容積である。

凹型２側の蒸気室１０には、凹型側調圧蒸気弁１２を介して蒸気供給管路が接続され、その対向位置には凹型側ドレン弁１３を介してドレン管路が接続され、このドレン管路には、真空弁１４を介して真空排気管路が接続されている。また凹型２側の蒸気室１０には、冷却水弁１５を介して冷却水供給管路が挿入され、さらに適所には圧力計１６が接続されている。

同様に、凸型３側の蒸気室１１には、凸型側調圧蒸気弁１７を介して蒸気供給管路が接続され、その対向位置には凸型側ドレン弁１８を介してドレン管路が接続され、このドレン管路には、真空弁１９を介して真空排気管路が接続されている。また凸型３側の蒸気室１１には、冷却水弁２０を介して冷却水供給管路が挿入され、さらに適所には圧力計２１が接続されている。なお、図示していないが、この成形型４の適所には、キャビティ９内に予備発泡粒子を充填するための供給管路が接続した予備発泡粒子供給口が設けられている。

それぞれの蒸気室１０，１１に蒸気を供給するための蒸気供給管路２２は、図２に示すように、高圧の蒸気が通る蒸気主管２３に接続され、その管路内には、蒸気減圧弁２４とオリフィス型蒸気流量計２５とが設けられている。前記蒸気減圧弁２４は、供給蒸気圧力を通常０．２０〜０．５５ＭＰａ程度に設定している。オリフィス型蒸気流量計２５は、流量計に接続された表示部２６により、蒸気供給管路２２を経て供給される蒸気流量を表示可能になっている。

また、前記蒸気供給管路２２の蒸気減圧弁２４よりも下流側であって、凹型２と凸型３の上流側には、それぞれ凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側調圧蒸気弁１７とが設けられている。凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７は、蒸気減圧弁２４からの高圧の蒸気を更に減圧させるもので、供給蒸気圧力を通常０．０３〜０．１８ＭＰａ程度に設定している。そして、凹型側調圧蒸気弁１２から凹型２へ、凸型側調圧蒸気弁１７から凸型３へ蒸気が供給される。
また、前記蒸気供給管路２２の蒸気減圧弁２４よりも下流側であって、凹型２の上流側には、凹型側調圧蒸気弁１２を介さずに凹型２へ高圧の蒸気を供給できる凹型側バイパス管路２７が設けられている。このバイパス管路２７には凹型側バイパス蒸気弁２９が設けられており、このバイパス蒸気弁２９を開くことで凹型２へ高圧の蒸気を供給できる。
また、前記蒸気供給管路２２の蒸気減圧弁２４よりも下流側であって、凸型３の上流側には、凸型側調圧蒸気弁１７を介さずに凸型３へ高圧の蒸気を供給できる凸型側バイパス管路２８が設けられている。このバイパス管路２８には凸型側バイパス蒸気弁３０が設けられており、このバイパス蒸気弁３０を開くことで凸型３へ高圧の蒸気を供給できる。

前述したように構成された成形装置を用い、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を製造するには、凹型２と凸型３とを接近させて成形型４を閉じ、そのキャビティ９内に予備発泡粒子を充填し、次いで成形型４を蒸気加熱して発泡させながら予備発泡粒子同士を融着させて型内発泡成形し、次いで成形型４を冷却し、次いで成形型４を開き、発泡成形体を離型して取り出すことにより行われる。

本発明の型内発泡成形方法において用いる予備発泡粒子は、発泡剤を含有させた合成樹脂粒子を予備発泡させて得られるものであり、この合成樹脂粒子を構成する合成樹脂としては、従来から発泡樹脂成形品製造のために用いられている樹脂材料の中から適宜選択して用いることができ、特に限定されず、例えば、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、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等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等を挙げることができ、強度と成形性の良さからポリスチレン系樹脂が好ましい。

また、前記発泡剤としては、沸点が合成樹脂の軟化点以下であって、常圧でガス状もしくは液状の有機化合物が適しており、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジエン、ヘキサン、石油エーテル等の炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル等の低沸点のエーテル化合物、炭酸ガス、窒素等の無機ガス等が用いられる。これらの発泡剤は、一種のみを使用してもよく、また、二種以上を併用してもよい。発泡剤の含有率としては、合成樹脂粒子質量に対して１〜２０質量％、好ましくは２〜１０質量％である。発泡剤の含有量が前記範囲を下回ると、発泡成形品の発泡倍率が不十分で軽量発泡体が得られない。一方、発泡剤の含有量が前記範囲を超えても、発泡倍率の更なる上昇は実質的に見込めず、また発泡が不安定になり好ましくない。

（第１の実施形態）
本発明の型内発泡成形方法では、成形型４のキャビティ９内に予備発泡粒子を充填した後、次の各加熱工程（ａ）〜（ｅ）、
（ａ）凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３及び凸型側ドレン弁１８を開き、成形型４に蒸気を流す成形型加熱工程、
（ｂ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側ドレン弁１８を開き、凸型側調圧蒸気弁１７と凹型側ドレン弁１３を閉じて凹型２側から凸型３側に、或いは凸型側調圧蒸気弁１７と凹型側ドレン弁１３を開き、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側ドレン弁１８を閉じて凸型３側から凹型２側に蒸気を流す一方加熱工程、
（ｃ）次いで、凸型側調圧蒸気弁１７を開き、凹型側調圧蒸気弁１２を閉じて凸型３側から凹型２側に、或いは凹型側調圧蒸気弁１２を開き、凸型側調圧蒸気弁１７を閉じて凹型２側から凸型３側に蒸気を流す逆一方加熱工程、
（ｄ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側調圧蒸気弁１７を開き、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じて成形型４を加熱する両面加熱工程、
（ｅ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３及び凸型側ドレン弁１８を閉じ、保持された蒸気で成形型４内を保熱する保熱工程、
とを行う。
そして本発明の型内発泡成形方法では、前記（ｃ）逆一方加熱工程は、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じた状態で行うことを特徴とする。

前記（ａ）〜（ｄ）の各加熱工程において、凹型２と凸型３に供給される蒸気の圧力が０．０３〜０．１８ＭＰａである場合、前記（ａ）成形型加熱工程は、１〜３秒程度とすることが好ましい。（ｂ）一方加熱工程は、６〜１５秒程度とすることが好ましい。（ｃ）逆一方加熱工程は、２〜５秒程度とすることが好ましい。（ｄ）両面加熱工程は、５〜１０秒程度とすることが好ましい。また、（ｅ）保熱工程は、５〜７秒程度とすることが好ましい。

前記（ｅ）保熱工程の終了後、冷却水弁１５，２０を開いて冷却水を成形装置１内に導入し、凹型２と凸型３に向けて流し、型を冷却する水冷工程を行う。この水冷工程は、１〜５秒程度とすることが好ましい。
前記水冷工程後、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８、冷却水弁１５，２０を閉じ、真空弁１４，１９を開くことによって成形型４内を真空排気して凹型２と凸型３を放冷する（放冷工程）。この放冷は、２０〜１００秒程度とすることが好ましい。

放冷後、凹型２と凸型３とを離間する方向に移動させて型開きし、型内発泡成形により得られた発泡成形体を取り出す。
その後、再び型閉めし、キャビティ９内に予備発泡粒子を充填し、前記各工程を繰り返し行う。

本実施形態では、前記（ｃ）逆一方加熱工程は、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じた状態で行うことにより、（ｃ）逆一方加熱工程において使用する蒸気流量を削減することができ、高品質の熱可塑性樹脂発泡成形体を低コストで製造することができる。

（第２の実施形態）
本発明の型内発泡成形方法において、前記（ｂ）一方加熱工程における加熱方向を、蒸気室容積の小さい方から大きい方に向けて加熱することが好ましい。
前記凹型２の蒸気室１０の容積と凸型３の蒸気室１１の容積が、凹型＞凸型の関係である場合、前記（ｂ）一方加熱工程は、凸型側調圧蒸気弁１７と凹型側ドレン弁１３を開き、凸型側ドレン弁１８と凹型側調圧蒸気弁１２とを閉じ、凸型３側から凹型２側に向けて蒸気を流して行う。
この場合、（ｃ）逆一方加熱工程は、凹型側調圧蒸気弁１２を開き、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じた状態で、凹型２側から凸型３側に蒸気を流して行われる。
前記凹型２の蒸気室１０の容積と凸型３の蒸気室１１の容積が、凹型＜凸型の関係である場合、前記（ｂ）一方加熱工程は、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側ドレン弁１８を開き、凹型側ドレン弁１３と凸型側調圧蒸気弁１７とを閉じ、凹型２側から凸型３側に向けて蒸気を流して行う。
この場合、（ｃ）逆一方加熱工程は、凸型側調圧蒸気弁１７を開き、凹型側調圧蒸気弁１２、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じた状態で、凸型３側から凹型２側に蒸気を流して行われる。

本実施形態では、（ｂ）一方加熱工程における加熱方向を、蒸気室容積の小さい方から大きい方に向けて加熱することによって、一方加熱工程の所要時間を短縮でき、使用蒸気量が削減できる。

（第３の実施形態）
本発明の型内発泡成形方法において、前記（ａ）成形型加熱工程を、成形型４のキャビティ９に面した表面の温度が１００℃以上に達するように行うことが好ましい。
（ａ）成形型加熱工程において成形型４のキャビティ９に面した表面の温度を１００℃以上とするために、前記（ａ）成形型加熱工程は、１．５〜３秒程度とすることが好ましい。

本実施形態では、（ａ）成形型加熱工程を、成形型４のキャビティ９に面した表面の温度が１００℃以上に達するように行うことによって、次の（ｂ）一方加熱工程の加熱時間を短縮することができ、成形サイクルのトータルとしての使用蒸気量を削減することができる。

（第４の実施形態）
本発明の型内発泡成形方法において、（ｂ）一方加熱工程を、凹型側調圧蒸気弁１２或いは凸型側調圧蒸気弁１７から供給される低圧の蒸気よりも高圧の蒸気が供給される凹型側バイパス管路２７或いは凸型側バイパス管路２８から成形型４内に蒸気を導入して行うことが好ましい。この（ｂ）一方加熱工程では、凹型側バイパス蒸気弁２９或いは凸型側バイパス蒸気弁３０を開くことによって、減圧されてない高圧の蒸気が成形型４内に導入される。
この（ｂ）一方加熱工程は、蒸気圧０．２０〜０．５５ＭＰａ程度の高圧蒸気を導入することによって、（ｂ）一方加熱工程の所要時間が６〜９秒程度に短縮される。
この（ｂ）一方加熱工程において、凹型側調圧蒸気弁１２或いは凸型側調圧蒸気弁１７を閉じて、凹型側バイパス管路２７或いは凸型側バイパス管路２８からの高圧の蒸気のみを成形型４内に導入することができる。また、凹型側調圧蒸気弁１２或いは凸型側調圧蒸気弁１７を開けて低圧の蒸気と共に、凹型側バイパス管路２７或いは凸型側バイパス管路２８からの高圧の蒸気を成形型４内に導入することができる。低圧の蒸気と共に、高圧の蒸気を成形型４内に導入することは、蒸気の圧力変動が小さく、蒸気を安定して供給できるのでより好ましい態様である。

本実施形態では、（ｂ）一方加熱工程を、凹型側調圧蒸気弁１２或いは凸型側調圧蒸気弁１７から供給される低圧の蒸気よりも高圧の蒸気が供給される凹型側バイパス管路２７或いは凸型側バイパス管路２８から成形型４内に蒸気を導入して行うことによって、（ｂ）一方加熱工程の所要時間を削減でき、成形サイクルのトータルとしての使用蒸気量を削減することができる。

［比較例］
比較例では、従来の成形条件下でポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造した。
成形装置は、笠原工業社製ＡＤ１３１３を使用した。この成形装置に、外寸法４８０ｍｍ×３１０ｍｍ×１２０ ｍｍ）、内寸法４３５ｍｍ×２６５ｍｍ×１００ｍｍ）の角形箱状の魚箱を成形可能な凹型と凸型を取り付けた。
型閉め後、キャビティ内にポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を充填した。予備発泡粒子としては、積水化成品工業社製ＨＤＭＦ（嵩発泡倍数６０倍）を用いた。
次に、凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７から０．０６５ＭＰａの蒸気を成形型４に導入し、（ａ）〜（ｅ）の各加熱工程を連続して実施した。なお、凹型側バイパス蒸気弁２９、凸型側バイパス蒸気弁３０は閉とした。

（ａ）凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３及び凸型側ドレン弁１８を開き、成形型４に蒸気を流す成形型加熱工程（１．０秒）、
（ｂ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側ドレン弁１８を開き、凹型側ドレン弁１３と凸型側調圧蒸気弁１７とを閉じ、凹型２側から凸型３側に蒸気を流す一方加熱工程（１３．２秒）〔一方加熱工程の歩進圧力（キャビティ９の圧力）は０．０２０ＭＰａに設定し、０．０２０ＭＰａに達したとき一方加熱工程を終了し、次の逆一方加熱工程に移るように設定した〕、
（ｃ）次いで、凸型側調圧蒸気弁１７と凹型側ドレン弁１３とを開き、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側ドレン弁１８を閉じ、凸型３側から凹型２側に蒸気を流す逆一方加熱工程（３．０秒）、
（ｄ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２と凸型側調圧蒸気弁１７を開き、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じて成形型４を加熱する両面加熱工程（５．０秒）、
（ｅ）次いで、凹型側調圧蒸気弁１２、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３及び凸型側ドレン弁１８を閉じ、保持された蒸気で成形型４内を保熱する保熱工程（５．０秒）。

次に、成形型を冷却（冷却水冷却（３．０秒）及び真空排気（５５．０秒））し、その後成形型を開き、魚箱を得た。使用した蒸気流量の合計量は６．６ｋｇ／ｓｈｏｔであった。
この比較例で得られた魚箱について、外観検査と内部融着検査によって発泡成形体としての品質を調べた結果、品質は良好（○）であった。
この比較例において使用した蒸気流量の合計量を表１に記す。

［実施例１］
（ｃ）逆一方加熱工程において、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じて逆一方加熱を行ったこと以外は、比較例と同様の条件として、魚箱を製造した。
歩進圧力に達するまでの一方加熱工程の時間は比較例と同じ１３．２秒であったが、蒸気流量の合計量が６．２ｋｇ／ｓｈｏｔに減少した。
この実施例１で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例１において使用した蒸気流量の合計量を表１に記す。

［実施例２］
凹型２と凸型３の蒸気室容積は、凹型＞凸型の関係であった。そこで、（ｂ）一方加熱工程において加熱方向（比較例では凹→凸）を凸型から凹型に変更し、（ｃ）逆一方加熱工程において加熱方向を凹型→凸型に変更し、それ以外は実施例１と同じ条件で型内発泡成形を行った。
（ｂ）一方加熱工程は、凸型側調圧蒸気弁１７と凹型側ドレン弁１３を開き、凸型側ドレン弁１８と凹型側調圧蒸気弁１２とを閉じ、凸型３側から凹型２側に向けて蒸気を流して行った（１１．８秒）。
（ｃ）逆一方加熱工程は、凹型側調圧蒸気弁１２を開き、凸型側調圧蒸気弁１７、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じた状態で、凹型２側から凸型３側に蒸気を流して行った（３．０秒）。
蒸気室容積の小さな凸型から蒸気を吹き込むことによって、歩進圧力に達するまでの一方加熱工程の時間が１１．８秒に短縮され、蒸気流量の合計量が６．０ｋｇ／ｓｈｏｔに減少した。
この実施例２で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例２において使用した蒸気流量の合計量を表１に記す。

［実施例３］
（ａ）成形型加熱工程の時間を１．０秒から２．０秒としたこと以外は、実施例２と同じ条件で型内発泡成形を行った。（ａ）成形型加熱工程の時間を１．０秒とした比較例では、成形型のキャビティに面した表面の温度が９７℃であったが、（ａ）成形型加熱工程の時間を２．０秒にした場合、成形型のキャビティに面した表面の温度が１０３℃に達した。
歩進圧力に達するまでの一方加熱工程の時間が１１．４秒に短縮され、蒸気流量の合計量が５．８ｋｇ／ｓｈｏｔに減少した。
この実施例３で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例３において使用した蒸気流量の合計量を表１に記す。

［実施例４］
（ｂ）一方加熱工程において、凸型側調圧蒸気弁１７からの蒸気（０．０６５ＭＰａ）と共に、凸型側バイパス管路２８に設けた凸型側バイパス蒸気弁３０を開にして高圧の蒸気（０．３０ＭＰａ）を成形型に導入して行ったこと以外は、実施例３と同じ条件で型内発泡成形を行った。
歩進圧力に達するまでの一方加熱工程の時間が８．５秒に短縮され、蒸気流量の合計量が５．２ｋｇ／ｓｈｏｔに減少した。
この実施例４で得られた魚箱の品質は良好（○）であった。
この実施例４において使用した蒸気流量の合計量を表１に記す。

表１の結果から、（ｃ）逆一方加熱工程において、凹型側ドレン弁１３と凸型側ドレン弁１８を閉じて逆一方加熱を行った実施例１は、ドレン弁からの蒸気の排出を防いだことによって、比較例に比べて蒸気流量を削減することができた。
実施例２では、実施例１の加熱条件において、加熱方向を凸→凹に変更し、蒸気室容積の小さな凸型から蒸気を吹き込んだことによって、一方加熱工程の時間が１３．２秒から１１．８秒に短縮され、実施例１よりもさらに蒸気流量を削減することができた。
実施例３では、実施例２の加熱条件において、成形型加熱工程の時間を１．０秒から２．０秒としたことによって、一方加熱工程の時間が１１．８秒から１１．４秒に短縮され、実施例２よりもさらに蒸気流量を削減することができた。
実施例４では、実施例３の加熱条件において、一方加熱工程で高圧の蒸気を成形型に導入したことによって、一方加熱工程の時間が１１．４秒から８．５秒に短縮され、実施例３よりもさらに蒸気流量を削減することができた。

本発明は、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体を型内発泡成形によって製造する型内発泡成形方法に関し、特に、加熱媒体として使用する蒸気の使用量を従来方法よりも低減可能な型内発泡成形方法に関する。

１…成形装置、２…凹型、３…凸型、４…成形型、５…凹型本体、６…フレーム、７…凸型本体、８…フレーム、９…キャビティ、１０，１１…蒸気室、１２…凹型側調圧蒸気弁、１３…凹型側ドレン弁、１４，１９…真空弁、１５，２０…冷却水弁、１６，２１…圧力計、１７…凸型側調圧蒸気弁、１８…凸型側ドレン弁、２２…蒸気供給管路、２３…蒸気主管、２４…蒸気減圧弁、２５…オリフィス型蒸気流量計、２６…表示部、２７…凹型側バイパス管路、２８…凸型側バイパス管路、２９…凹型側バイパス蒸気弁、３０…凸型側バイパス蒸気弁。

Claims (4)

1. 蒸気が流通可能な第１の型と第２の型とを合わせ、それぞれの型間に所望形状のキャビティを有するとともに、それぞれの型に、蒸気弁を開いた時に該型に蒸気が供給される蒸気供給管路とドレン弁を開いた時に該型内から流体を排出するドレン管路とが設けられた成形型の該キャビティ内に、熱可塑性樹脂予備発泡粒子を充填した後、次の各加熱工程（ａ）〜（ｅ）、
   （ａ）成形型に蒸気を流す成形型加熱工程、
   （ｂ）次いで、第１の型側から第２の型側に蒸気を流す一方加熱工程、
   （ｃ）次いで、第２の型側から第１の型側に蒸気を流す逆一方加熱工程、
   （ｄ）次いで、両方の型に蒸気を流して成形型を加熱する両面加熱工程、
   （ｅ）次いで、保持された蒸気で成形型内を保熱する保熱工程を行い、次いで成形型を冷却し、発泡樹脂成形体を成形型から取り出す型内発泡成形方法において、
   前記（ｃ）逆一方加熱工程を、第１の型側と第２の型側の両方のドレン弁を閉じた状態で行うことを特徴とする型内発泡成形方法。
2. 前記（ｂ）一方加熱工程における加熱方向を蒸気室容積の小さい方から大きい方に向けて加熱することを特徴とする請求項１に記載の型内発泡成形方法。
3. 前記（ａ）成形型加熱工程を、成形型のキャビティに面した表面の温度が１００℃以上に達するように行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の型内発泡成形方法。
4. 前記（ｂ）一方加熱工程を、前記蒸気供給管路よりも高圧の蒸気が供給されるバイパス管路から前記成形型内に蒸気を導入して行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の型内発泡成形方法。

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