特開 2024-179424 発泡成形用金型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179424

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】発泡成形用金型

(51)【国際特許分類】

   B29C 39/26 20060101AFI20241219BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

B29C39/26

B29C33/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023098273

(22)【出願日】2023-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000119232

【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】池邉 学

【テーマコード（参考）】

4F202

【Ｆターム（参考）】

4F202AB01C

4F202AB02C

4F202AC05

4F202AD05

4F202AE10

4F202AG13

4F202AH55

4F202AJ02

4F202AJ03

4F202AJ09

4F202AJ15

4F202AR12

4F202CA01

4F202CB01

4F202CB12

4F202CD22

(57)【要約】

【課題】膨張黒鉛を含有する発泡樹脂成形体を成形する、新規な発泡成形用金型を提供する。
【解決手段】 膨張黒鉛を含有する発泡樹脂成形体を成形する発泡成形用金型であって、第１型と、第１型に対して開閉可能であり、型開き時に膨張黒鉛を含有する発泡樹脂原料を受け入れ、型閉じ時に発泡樹脂原料を発泡成形する成形用キャビティを形成する第２型と、を備え、第１型および第２型の一方は、型閉じ時に第１型および第２型の他方とで発泡樹脂原料を挟んで潰す先端面を有する突部を含み、先端面は、樹脂でコーティングされている。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

膨張黒鉛を含有する発泡樹脂成形体を成形する発泡成形用金型であって、
第１型と、
前記第１型に対して開閉可能であり、型開き時に膨張黒鉛を含有する発泡樹脂原料を受け入れ、型閉じ時に前記発泡樹脂原料を発泡成形する成形用キャビティを形成する第２型と、を備え、
前記第１型および前記第２型の一方は、型閉じ時に前記第１型および前記第２型の他方とで前記発泡樹脂原料を挟んで潰す先端面を有する突部を含み、
前記先端面は、樹脂でコーティングされている、
発泡成形用金型。

【請求項2】

前記第１型および前記第２型の前記他方は、前記先端面とで前記発泡樹脂原料を挟んで潰す受け面を有する受け部を含み、
前記受け面は、樹脂でコーティングされている、
請求項１に記載の発泡成形用金型。

【請求項3】

前記樹脂は、フッ素樹脂である請求項１または２に記載の発泡成形用金型。

【請求項4】

前記突部および／または受け部は、主型よりも硬い材料で形成された入子である、
請求項１または２に記載の発泡成形用金型。

【請求項5】

前記発泡樹脂成形体は、インサート部品を内包し、
前記突部は、前記先端面と交差する第１側面を有し、
前記第１側面は、
前記インサート部品に接触して前記インサート部品の位置決めをする第１領域を有する、
請求項１に記載の発泡成形用金型。

【請求項6】

前記発泡樹脂成形体は、インサート部品を内包し、
前記突部は、前記インサート部品を保持する係止部を有する、
請求項１に記載の発泡成形用金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発泡樹脂原料を発泡成形するための発泡成形用金型に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、発泡成形用金型は、第１型と、第１型に対して開閉可能な第２型とを備える。第２型は、型閉じ時に、第１型と共に発泡樹脂原料を発泡成形するための成形用キャビティを形成する。特許文献１～３は、発泡成形用金型からの発泡樹脂成形体の離型性を高めるためのフッ素樹脂層をキャビティ内に備えた発泡成形用金型を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－６７０４５号公報

【特許文献2】特開平６－３３５９２７号公報

【特許文献3】実開昭５７－１８３１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ある特殊用途の発泡樹脂成形体は、高温時に膨張する膨張黒鉛を含有する。膨張黒鉛は、硫酸のような腐食性成分を含有しており、この腐食性成分により発泡成形用金型を比較的短期間で劣化させることがある。本開示は、膨張黒鉛を含有する発泡樹脂成形体を成形する、新規な発泡成形用金型を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様に係る発泡成形用金型は、膨張黒鉛を含有する発泡樹脂成形体を成形する発泡成形用金型であって、第１型と、第１型に対して開閉可能であり、型開き時に膨張黒鉛を含有する発泡樹脂原料を受け入れ、型閉じ時に発泡樹脂原料を発泡成形する成形用キャビティを形成する第２型と、を備え、第１型および第２型の一方は、型閉じ時に第１型および第２型の他方とで発泡樹脂原料を挟んで潰す先端面を有する突部を含み、先端面は、樹脂でコーティングされている。

【発明の効果】

【0006】

本開示は、膨張黒鉛を含有する発泡樹脂成形体を成形する、新規な発泡成形用金型を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の実施形態に係る発泡成形用金型により製造される発泡樹脂成形体を示す斜視図である。

【図2】図２は、型開き時の発泡成形用金型を示す断面図である。

【図3】図３は、型閉じ時の発泡成形用金型を示す断面図である。

【図4】図４は、発泡成形用金型を示す上面図である。

【図5】図５は、型閉じ時の発泡成形用金型を示す部分断面図（図４のＢ－Ｂ断面）である。

【図6】図６は、突部を示す斜視図である。

【図7】図７は、突部を示す部分断面図（図２のＡ－Ａ断面）である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

最初に、本開示の実施形態に係る発泡成形用金型により製造される発泡樹脂成形体を説明する。本実施形態では、発泡樹脂成形体は、水素タンクを保護する水素タンクプロテクタである。

【0009】

図１に示すように、発泡樹脂成形体１は、水素タンクの底部の凸面に適合する凹面１ａを有する環状部品である。発泡樹脂成形体１は、円形の開口１ｂと、開口１ｂから径方向に延びた複数（本実施形態では４つ）の矩形の切欠１ｃとを有する。

【0010】

発泡樹脂成形体１は、環状のインサート部品２と、インサート部品２を内包する環状の発泡樹脂部３とを含む。インサート部品２は、例えば、樹脂、ゴム、金属、その他の適切な素材により形成されている。本実施形態におけるインサート部品２は、ポリウレタンの発泡成形品である。発泡樹脂部３は、膨張黒鉛を含有する発泡樹脂により形成されている。発泡樹脂は、例えば、ポリウレタンである。膨張黒鉛は、鱗片状黒鉛の層間に酸を含む黒鉛であり、高温時に膨張する（例えば、体積で約２００倍）という特性を有する。例えば、火災により熱源が水素タンクの近くに発生して水素タンクの周囲温度が高温になれば、発泡樹脂部３が膨張して水素タンクを熱源から隔離する。

【0011】

次に、本実施形態に係る発泡成形用金型を説明する。図２および図３に示すように、発泡樹脂成形体１は、発泡成形用金型により製造される。発泡成形用金型は、第１型１０と、第１型１０に対して開閉可能な第２型２０とを備える。第２型２０は、型開き時に膨張黒鉛を含有する発泡樹脂原料３ａを受け入れる。また、第２型２０は、型閉じ時に発泡樹脂原料３ａを発泡成形する成形用キャビティ２０ｂを形成する。成形用キャビティ２０ｂは、第１型１０の第１キャビティ面１１ａと第２型２０の第２キャビティ面２１ａとで形成される。発泡樹脂原料３ａは、成形用キャビティ２０ｂ内で発泡成形されて発泡樹脂部３となる。

【0012】

第１型１０は、第１主型１１と、第１主型１１に設けられた複数（本実施形態では４つ）の突部１２とを含む。第１主型１１は、例えば、アルミニウム、鉄、その他の適切な金属により形成されている。複数の突部１２は、図４の破線で示すように、周方向に等間隔で配置されている。本実施形態では、４つの突部１２が周方向に９０度間隔で配置されている。複数の突部１２は、第１主型１１と一体でもよく、図５に示すように第１主型１１とは別体の入子でもよい。本実施形態では、複数の突部１２は、それぞれ、第１主型１１よりも硬い材料で形成された入子である。例えば、第１主型１１がアルミニウムで形成されており、複数の突部１２が炭素鋼で形成されていてもよい。

【0013】

第２型２０は、第２主型２１と、第２主型２１に設けられた複数（本実施形態では４つ）の受け部２２とを含む。第２主型２１は、例えば、アルミニウム、鉄、その他の適切な金属により形成されている。複数の受け部２２は、複数の突部１２と同様に、周方向に等間隔で配置されている。本実施形態では、４つの受け部２２が周方向に９０度間隔で配置されている。複数の受け部２２は、第２主型２１と一体でもよく、図５に示すように第２主型２１とは別体の入子でもよい。本実施形態では、複数の受け部２２は、それぞれ、第２主型２１よりも硬い材料で形成された入子である。例えば、第２主型２１がアルミニウムで形成されており、複数の受け部２２が炭素鋼で形成されていてもよい。

【0014】

図２に示すように、第１型１０は、インサート部品２を保持する。インサート部品２は、型開き時に作業員またはロボットにより複数の突部１２に係止される。第２型２０は、発泡樹脂原料３ａを受け入れる収容凹部２０ａを有する。発泡樹脂原料３ａは、型開き時に作業員またはロボットにより収容凹部２０ａ内に分配される。

【0015】

複数の突部１２は、それぞれ先端面１２ａを有する。複数の受け部２２は、それぞれ受け面２２ａを有する。図３に示すように、先端面１２ａは、型閉め時に受け部２２と接触する、あるいは、僅かな隙間を空けて対向する。このとき、先端面１２ａは、受け部２２とで発泡樹脂原料３ａを挟んで潰す。発泡樹脂原料３ａは、受け部２２上から成形用キャビティ２０ｂ内に押しのけられる。

【0016】

本実施形態では、先端面１２ａは、樹脂でコーティングされている。上述の通り、発泡樹脂原料３ａは、膨張黒鉛を含有する。膨張黒鉛は、鱗片状黒鉛の層間に酸を含む。膨張黒鉛は、先端面１２ａおよび受け面２２ａにより圧力を受けたときに、膨張黒鉛内の酸を排出することがある。先端面１２ａにコーティングされた樹脂は、膨張黒鉛から排出された酸を先端面１２ａの金属から隔離して、先端面１２ａの腐食を防止または低減する。樹脂は、発泡成形用金型の表面にコーティングされる樹脂のことをいい、発泡樹脂部３または発泡樹脂成形体１とは区別される。樹脂コーティングの膜厚は、例えば、３０μｍ～８０μｍである。

【0017】

樹脂は、酸を先端面１２ａの金属から隔離することが可能な、いかなる樹脂であってもよい。例えば、樹脂は、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル－スチレン樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリスルホン、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂でもよい。

【0018】

樹脂は、発泡成形用金型の耐久性を高めるため、より好ましくは、耐酸性樹脂であってもよい。耐酸性樹脂は、例えば、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂であってもよい。フッ素樹脂は、例えば、パーフルオロアルコキシアルカンポリマーであってもよい。

【0019】

同様の理由により、受け面２２ａは、樹脂でコーティングされていてもよい。受け面２２ａにコーティングされた樹脂は、膨張黒鉛から排出された酸を受け面２２ａの金属から隔離して、受け面２２ａの腐食を防止または低減する。

【0020】

図５に示すように、突部１２は、先端面１２ａに加えて、先端面１２ａに交差する第１外周面１２ｂ（第１側面の一例）と、先端面１２ａに交差する第１内周面１２ｃとを有する。受け部２２は、型閉じ時に突部１２の第１内周面１２ｃに対面する第２外周面２２ｃを有する。第１外周面１２ｂ、第１内周面１２ｃおよび第２外周面２２ｃの少なくとも１つが樹脂でコーティングされていてもよい。

【0021】

図６および図７に示すように、突部１２は、第１外周面１２ｂを有する。第１外周面１２ｂは、全体的または部分的にインサート部品２に接触する。本実施形態では、第１外周面１２ｂは、部分的にインサート部品２に接触する。具体的には、第１外周面１２ｂは、第１領域１２ｄと、第１領域１２ｄに隣接する２つの第２領域１２ｅとを有する。

【0022】

第１領域１２ｄは、インサート部品２に接触してインサート部品２の位置決めをする。本実施形態では、複数の突部１２がそれぞれインサート部品２の内周面に接触する第１領域１２ｄを有する。これらの第１領域１２ｄは、インサート部品２の内周面に接触することにより、インサート部品２の中心軸の位置決めをする。

【0023】

第２領域１２ｅは、型閉め時に成形用キャビティ２０ｂと連通して発泡樹脂原料３ａを受け入れる隙間をインサート部品２との間に形成する。突部１２は、発泡樹脂成形体１の切欠１ｃを形成する。発泡樹脂原料３ａは、第２領域１２ｅとインサート部品２との間の隙間で発泡成形されて発泡樹脂部３の一部となる。発泡樹脂部３は、切欠１ｃにおけるインサート部品２の表面にも延在してインサート部品２と接着されることになるので、インサート部品２との接着強度を高める。

【0024】

図６に示すように、突部１２は、インサート部品２を保持する係止部１２ｆを有してもよい。本実施形態では、係止部１２ｆは、突部１２の第１外周面１２ｂに設けられて径方向外向きに突出した突起である。図５に示すように、係止部１２ｆは、インサート部品２の底面を支持し、インサート部品２の突部１２からの脱落を防止する。

【0025】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の例示は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0026】

上記実施形態では、第１型１０が型閉じ時に第２型２０との間で発泡樹脂原料３ａを挟んで潰す突部１２を有する。本開示は、これに限らず、第２型２０が型閉じ時に第１型１０との間で発泡樹脂原料３ａを挟んで潰す突部１２を有してもよい。あるいは、第１型１０および第２型２０のいずれもが突部１２を有してもよい。いずれにしても、突部１２の先端面１２ａが樹脂でコーティングされていることにより、膨張黒鉛から排出された酸を先端面１２ａの金属から隔離して、先端面１２ａの腐食を防止または低減できる。

【0027】

上記実施形態では、突部１２の先端面１２ａが樹脂でコーティングされ、かつ、受け部２２の受け面２２ａが樹脂でコーティングされている。本開示は、これに限らず、突部１２の先端面１２ａおよび受け部２２の受け面２２ａの一方のみが樹脂でコーティングされていてもよい。例えば、突部１２の先端面１２ａが樹脂でコーティングされておらず、かつ、受け部２２の受け面２２ａが樹脂でコーティングされていてもよい。

【0028】

上記実施形態では、第１型１０が４つの突部１２を有する。本開示は、これに限らず、第１型１０が１つ、２つ、３つ、あるいは５以上の適切な数量の突部１２を有してもよい。突部１２の適切な数量は、一般に、発泡成形用金型により成形される発泡樹脂成形体１のサイズおよび形状に依存する。

【0029】

上記実施形態では、図６に示すように、複数の突部１２がそれぞれ個別の入子である。ただし、本開示は、これに限らず、複数の突部１２が環状部品で連結された１つの入子であってもよい。この環状部品は、樹脂でコーティングされていてもよい。同様に、上記実施形態では、複数の受け部２２がそれぞれ個別の入子である。ただし、本開示は、これに限らず、複数の受け部２２が環状部品で連結された１つの入子であってもよい。この環状部品は、樹脂でコーティングされていてもよい。

【符号の説明】

【0030】

１ 発泡樹脂成形体
２ インサート部品
３ 発泡樹脂部
１０ 第１型
１１ 第１主型
１２ 突部
１２ａ 先端面
１２ｂ 第１外周面（第１側面）
１２ｄ 第１領域
１２ｆ 係止部
２０ 第２型
２１ 第２主型
２２ 受け部
２２ａ 受け面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】