特許 7079488 発泡樹脂成型金型、及び発泡樹脂成型方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-25

(45)【発行日】2022-06-02

(54)【発明の名称】発泡樹脂成型金型、及び発泡樹脂成型方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 44/58 20060101AFI20220526BHJP

   B29C 33/40 20060101ALI20220526BHJP

【ＦＩ】

B29C44/58

B29C33/40

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018154008

(22)【出願日】2018-08-20

(65)【公開番号】P2020028986

(43)【公開日】2020-02-27

【審査請求日】2021-05-12

(73)【特許権者】

【識別番号】395010635

【氏名又は名称】有限会社三宝金型製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100129702

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 喜永

(74)【代理人】

【識別番号】100094248

【弁理士】

【氏名又は名称】楠本 高義

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(72)【発明者】

【氏名】中村 裕一

【審査官】芦原 ゆりか

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０５１５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０５１１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０７４７１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－２２３９９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４４／００－４４／６０

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

凹面を有する第１構成型と、
前記第１構成型の前記凹面を覆う第２構成型と、
前記第１構成型と前記第２構成型との間に生じる空間よって形成される成型室と、を備え、
前記第１構成型は、前記成型室とは反対側の面と、該成型室と、の間で流体が通過可能であり、該第１構成型の板厚方向に対する垂直方向を長手方向とする複数の第１スリットを有し、
前記第２構成型は、前記成型室とは反対側の面と、前記成型室と、の間で流体が通過可能であり、該第２構成型の板厚方向に対する垂直方向を長手方向とする複数の第２スリットを有し、
前記第１構成型の前記成型室側は、前記第１スリットに連続し、水が溜まる複数の第１水溜部が設けられ、
前記第２構成型の前記成型室側は、前記第２スリットに連続し、水が溜まる複数の第２水溜部が設けられた発泡樹脂成型金型。

【請求項2】

前記第１水溜部は、前記第１構成型に当てられる水の一部が前記第１スリットを通過して溜まるように構成され、
前記第２水溜部は、前記第２構成型に当てられる水の一部が前記第１スリットを通過して溜まるように構成された
請求項１に記載する発泡樹脂成型金型。

【請求項3】

前記第１構成型に当てられる水が、前記第１構成型の板厚方向に放水され、前記第２構成型に当てられる水が、前記第２構成型の板厚方向に放水されるように構成された請求項１又は２に記載する発泡樹脂成型金型。

【請求項4】

前記第１水溜部及び前記第２水溜部が、前記成型室側を開口部とする凹部形状である請求項１～３のいずれかに記載する発泡樹脂成型金型。

【請求項5】

前記第１構成型は、前記成型室とは反対側の面に、前記第１スリットに連続する第１貫通孔を有する第１突出部を備え、
前記第２構成型は、前記成型室とは反対側の面に、前記第２スリットに連続する第２貫通孔を有する第２突出部を備えた請求項１～４のいずれかに記載する発泡樹脂成型金型。

【請求項6】

前記第１構成型に対して前記成型室とは反対側に設けられた第１流体室と、
前記第２構成型に対して前記成型室とは反対側に設けられた第２流体室と、
発泡ビーズを前記成型室へ導入する発泡ビーズ経路と、
を備え、
前記第１流体室及び前記第２流体室は、
前記成型室へ蒸気を送るための蒸気流入経路と、
前記成型室へ送った前記蒸気を流出させる蒸気流出経路と、
水が流入する水流入経路と、
流入した前記水を流出させる水流出経路と、
空気が吸引される真空吸引経路と、
を備えた請求項１～５のいずれかに記載する発泡樹脂成型金型。

【請求項7】

前記請求項１～６のいずれかに記載する発泡樹脂成型金型を使用した発泡樹脂成型方法であり、
前記成型室に発泡ビーズを充填するステップと、
前記第１構成型及び前記第２構成型に蒸気を当てるステップと、
前記発泡樹脂成型金型の前記第１構成型及び前記第２構成型に水を当てるステップと、を含む発泡樹脂成型方法。

【請求項8】

前記第１水溜部は、前記第１構成型に当てられる水の一部が前記第１スリットを通過して溜まり、
前記第２水溜部は、前記第２構成型に当てられる水の一部が前記第２スリットを通過して溜まる請求項７に記載する発泡樹脂成型方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、予備発泡後の発泡ビーズを充填して一定形状に成型する発泡樹脂成型金型、及び発泡樹脂成型方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、発泡樹脂の重合工程、予備発泡工程、及び、成型工程を経て発泡樹脂製品を製造することが行われている。発泡樹脂材料としては、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。以下、発泡樹脂材料として、ポリスチレンを使用する場合について説明する。重合工程においては、ポリスチレンモノマー（石油から精製されたポリスチレンの原材料）を重合し、発泡剤を加えて直径約０．３～１．０ｍｍの原料ビーズを形成する。予備発泡工程においては、原料ビーズに約１００°Ｃの蒸気を当てて原料ビーズを予備発泡させて膨張させ、直径約２．０～５．０ｍｍの発泡ビーズを形成する。以下、「発泡ビーズ」と言うときは、予備発泡後のビーズを言う。

【0003】

成型工程による成型体の形成は、凹面を有する第１構成型と、第１構成型の凹面を覆う第２構成型と、第１構成型と第２構成型との間に生じる空間よって形成される成型室とを備える発泡樹脂成型金型により行われる。発泡樹脂成型金型による成型工程は、発泡ビーズを成型室に充填する充填工程、第１構成型又は第２構成型に加熱蒸気（過熱蒸気）を当てる片面加熱工程、第１構成型及び第２構成型に加熱蒸気を当てる両面加熱工程、第１構成型等を冷却水によって冷却する水冷工程、成型室等を真空吸引して冷却する真空吸引工程、及び、成型体を成型室から取り出す離型工程から成る。

【0004】

成型工程において発泡樹脂製品を製造する従来の発泡樹脂成型金型の一例として、発泡樹脂成型金型１００を、図１３に示す。発泡樹脂成型金型１００は、凹面１０２を有する凹型（第１構成型）１０４と、凹型１０４の凹面１０２を覆う凸型（第２構成型）１０６と、凹型１０４と凸型１０６との間に生じる空間によって形成される成型室１０８と、凹型１０４に対して成型室１０８と反対側に設けられた第１流体室１１０と、凸型１０６に対して成型室１０８と反対側に設けられた第２流体室１１２と、発泡ビーズを成型室１０８へ導入する発泡ビーズ経路１１４と、を備えている。凹型１０４及び凸型１０６は、成型室１０８に加熱蒸気を送るため等の理由から、複数のスリット１２２が設けられている。発泡樹脂成型金型１０は、成型工程の中の片面加熱工程及び両面加熱工程において、開閉弁１２９を開いた蒸気流入経路１２８から第１流体室１１０又は第２流体室１１２に加熱蒸気を送り、加熱蒸気をスリット１２２を介して成型室１０８に送る。両面加熱工程により、成型室１０８内の発泡ビーズ群は膨張し融着し成型体１２０（図１４に示す）に変化する。片面加熱工程及び両面加熱工程における加熱蒸気の温度は、約１５０～１６０°Ｃである。

【0005】

両面加熱工程の次の水冷工程において、図１４（ａ）に示すように、約６０°Ｃの冷却水を、開閉弁１１７を開いた冷却水流入経路１１６から第１流体室１１０及び第２流体室１１２に流入させて凹型１０４及び凸型１０６に当て、開閉弁１１９を開いた冷却水流出弁１１８から流出させることにより、片面加熱工程及び両面加熱工程で加熱された凹型１０４、凸型１０６及び成型体１２０を冷却する。図１４において、各弁の中心に記載する「－」は、弁を閉じた状態を示す。成型工程の中の真空吸引工程においては、図１４（ｂ）に示すように、開閉弁１２５を開いた真空吸引経路１２４から第１流体室１１０及び第２流体室１１２の空気を吸引し、第１流体室１１０内及び第２流体室１１２内等を略真空状態にすることにより、凹型１０４、凸型１０６及び成型体１２０を冷却する。水冷工程及び真空吸引工程により、凹型１０４の温度は、約１２０°Ｃから約６５°Ｃに冷却される。

【0006】

しかし、水冷工程において、図１４（ａ）に示すように、成型体１２０は冷却されることにより収縮し、成型体１２０と、凹型１０４及び凸型１０６と、の間に隙間が生じ、隙間には、両面加熱工程及び水冷工程において成型体１２０から生じている蒸気が入り込み、隙間に入り込んだ蒸気は、冷却された凹型１０４及び凸型１０６によって温度降下し、ドレン水（凝縮水、蒸気が温度降下により液化した水）のドレン境膜１２６が生じる。ドレン境膜１２６の温度は約９０°Ｃであり、凹型１０４、凸型１０６及び成型体１２０を約６５°Ｃに冷却していく過程において、ドレン境膜１２６の潜熱の分だけ、長時間冷却する必要があった。このため、凹型１０４、凸型１０６及び成型体１２０の冷却の迅速化を図ることができなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平１０－６４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本願発明は、凹型、凸型及び成型体の冷却の迅速化を図ることのできる発泡樹脂成型金型及び発泡樹脂成型方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本願発明の発泡樹脂成型金型は、
凹面を有する第１構成型と、
前記第１構成型の前記凹面を覆う第２構成型と、
前記第１構成型と前記第２構成型との間に生じる空間よって形成される成型室と、を備え、
前記第１構成型は、前記成型室とは反対側の面と、前記成型室と、の間で流体が通過可能であり、該第１構成型の板厚方向に対する垂直方向を長手方向とする複数の第１スリットを有し、
前記第２構成型は、前記成型室とは反対側の面と、前記成型室と、の間で流体が通過可能であり、該第２構成型の板厚方向に対する垂直方向を長手方向とする複数の第２スリットを有し、
前記第１構成型の前記成型室側は、前記第１スリットに連続し、水が溜まる複数の第１水溜部が設けられ、
前記第２構成型の前記成型室側は、前記第２スリットに連続し、水が溜まる複数の第２水溜部が設けられたことを特徴とする。

【0010】

本願発明の発泡樹脂成型金型は、前記発泡樹脂成型金型において、
前記第１水溜部は、前記第１構成型に当てられる水の一部が前記第１スリットを通過して溜まるように構成され、
前記第２水溜部は、前記第２構成型に当てられる水の一部が前記第１スリットを通過して溜まるように構成されたことを特徴とする。

【0011】

本願発明の発泡樹脂成型金型は、前記発泡樹脂成型金型において、
前記第１構成型に当てられる水が、前記第１構成型の板厚方向に放水され、前記第２構成型に当てられる水が、前記第２構成型の板厚方向に放水されるように構成されたことを特徴とする。

【0012】

本願発明の発泡樹脂成型金型は、前記発泡樹脂成型金型において、
前記第１水溜部及び前記第２水溜部が、前記成型室側を開口部とする凹部形状であることを特徴とする。

【0013】

本願発明の発泡樹脂成型金型は、前記発泡樹脂成型金型において、
前記第１構成型は、前記成型室とは反対側の面に、前記第１スリットに連続する第１貫通孔を有する第１突出部を備え、
前記第２構成型は、前記成型室とは反対側の面に、前記第２スリットに連続する第２貫通孔を有する第２突出部を備えたことを特徴とする。

【0014】

本願発明の発泡樹脂成型金型は、前記発泡樹脂成型金型において、
前記第１構成型に対して前記成型室とは反対側に設けられた第１流体室と、
前記第２構成型に対して前記成型室とは反対側に設けられた第２流体室と、
発泡ビーズを前記成型室へ導入する発泡ビーズ経路と、
を備え、
前記第１流体室及び前記第２流体室は、
前記成型室内へ蒸気を送るための蒸気流入経路と、
前記成型室へ送った前記蒸気を流出させる蒸気流出経路と、
水が流入する水流入経路と、
流入した前記水を流出させる水流出経路と、
空気が吸引される真空吸引経路と、
を備えたことを特徴とする。

【0015】

本願発明の発泡樹脂成型方法は、
前記請求項１～６のいずれかに記載する発泡樹脂成型金型を使用した発泡樹脂成型方法であり、
前記成型室に発泡ビーズを充填するステップと、
前記第１構成型及び前記第２構成型に蒸気を当てるステップと、
前記発泡樹脂成型金型の前記第１構成型及び前記第２構成型に水を当てるステップと、を含むことを特徴とする。

【0016】

本願発明の発泡樹脂成型方法は、前記発泡樹脂成型方法において、
前記第１水溜部は、前記第１構成型に当てられる水の一部が前記第１スリットを通過して溜まり、
前記第２水溜部は、前記第２構成型に当てられる水の一部が前記第１スリットを通過して溜まることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本願発明の発泡樹脂成型金型によれば、第１構成型及び第２構成型に水が当てられる水冷工程において成型室内の成型体のまわりに生じるドレン境膜の熱が、真空吸引して成型室を冷却する真空吸引工程において、第１水溜部又は第２水溜部に溜まっている水へ移動する。このため、ドレン境膜に接する成型体の冷却を促進することができる。また、真空吸引工程において、第１水溜部及び第２水溜部に溜まっている水が蒸気化することにより、第１構成型及び第２構成型等の熱は気化熱に使用され、第１構成型及び第２構成型等の冷却を促進することができる。本願発明の発泡樹脂成型金型によれば、ドレン境膜から第１水溜部等に溜まっている水への熱移動と、第１構成型等の熱が気化熱に使用されることとの相乗効果により、第１構成型等の冷却をより促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本願発明の発泡樹脂成型金型を示す図であり、同図（ａ）は正面断面図であり、同図（ｂ）は一部拡大正面断面図であり、同図（ｃ）はＡ－Ａ線切断部断面図である。

【図2】図１に示す発泡樹脂成型金型の充填工程における使用状態を示す正面断面図である。

【図3】図１に示す発泡樹脂成型金型の片面加熱工程における使用状態を示す正面断面図である。

【図4】図１に示す発泡樹脂成型金型の両面加熱工程における使用状態を示す断正面断面図である。

【図5】図１に示す発泡樹脂成型金型の水冷工程における使用状態を示す図であり、同図（ａ）は正面断面図であり、同図（ｂ）は一部拡大正面断面図である。

【図6】図１に示す発泡樹脂成型金型の真空吸引工程における使用状態を示す断正面断面図である。

【図7】本願発明の発泡樹脂成型金型の他の実施形態を示す一部拡大正面断面図である。

【図8】同図（ａ）及び（ｂ）は、本願発明の発泡樹脂成型金型の更に他の実施形態を示す一部拡大正面断面図である。

【図9】同図（ａ）及び（ｂ）は、本願発明の発泡樹脂成型金型の更に他の実施形態を示す一部拡大正面断面図である。

【図10】本願発明の発泡樹脂成型金型の更に他の実施形態を示す図であり、同図（ａ）は一部拡大正面断面図であり、同図（ｂ）はＡ－Ａ線切断部断面図である。

【図11】本願発明の発泡樹脂成型金型の更に他の実施形態を示す図であり、同図（ａ）は正面図であり、同図（ｂ）は一部拡大正面断面図である。

【図12】図１１の発泡樹脂成型金型の第１構成型を示す斜視図である。

【図13】従来の発泡樹脂成型金型を示す図であり、同図（ａ）は正面断面図であり、同図（ｂ）は一部拡大正面断面図である。

【図14】図１３に示す発泡樹脂成型金型の使用状態を示す図であり、同図（ａ）は水冷工程における使用状態を示す断正面断面図であり、同図（ｂ）は真空吸引工程における使用状態を示す断正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

次に、本願発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１において、符号１０は、本願発明の発泡樹脂成型金型を示す。

【0020】

（発泡樹脂成型金型１０の構成）
発泡樹脂成型金型１０は、図１（ａ）に示すように、凹面１２を有する凹型（第１構成型）１４と、凸面１３を有し、凸面１３が凹型１４の凹面１２内に配置された状態で凹面１２を覆う凸型（第２構成型）１６と、凹面１２と凸面１３との間に生じる空間によって形成される成型室１８と、凹型１４に対して成型室１８と反対側に設けられた第１流体室２０１と、凸型１６に対して成型室１８と反対側に設けられた第２流体室２０２と、発泡ビーズを成型室１８へ導入する発泡ビーズ経路２４と、を備えている。発泡樹脂成型金型１０は、図１（ａ）に示す状態に対してＸ軸まわりに９０°回転させた状態でも使用され得る。

【0021】

発泡樹脂成型金型１０の成型室１８によって形成する製品は、略コの字断面を有する発泡樹脂容器である。このため、図１（ａ）に示すように、成型室１８は、略コの字断面を有する。また、形成する発泡樹脂容器の板厚は略一定である。このため、成型室１８の厚みＷ１が略一定となるように、凹型１４の凹面１２と凸型１６の凸面１３とは略平行になるように構成されている。

【0022】

凹型１４は、第１流体室２０１と成型室１８との間で流体（蒸気又は水）が通過可能であり、凹型１４の板厚Ｗ２(図１（ｂ）に示す)方向に対する垂直方向を長手方向とする複数の第１スリット２６１を有している。凹型１４の成型室１８側は、第１流体室２０１と成型室１８との間で流体が通過可能であり、第１スリット２６１に連続する複数の第１水溜部２８１が設けられている。第１水溜部２８１は、図１（ｃ）に示すように、長方形断面を有する。第１水溜部２８１は、成型室１８側を開口部とする凹部形状である。第１水溜部２８１の幅Ｗ３は、直径約２．０～５．０ｍｍの発泡ビーズが入り込まないように、直径約２．０ｍｍ未満である。第１水溜部２８１の幅Ｗ３は、第１スリット２６１の幅Ｗ４よりも大きく構成されている。第１スリット２６１の幅Ｗ４は、０．２～１．５ｍｍであり、蒸気又は水が通過できればよいため狭くてもよい一方で、第１水溜部２８１の幅Ｗ３は、約２．０ｍｍ未満の範囲で極力大きくし、より多量の水が付着し溜まりやすくなるように構成されている。

【0023】

凸型１６は、第２流体室２０２と成型室１８との間で流体（蒸気又は水）が通過可能であり、凸型１６の凸面１３と平行な方向（凸型１６の板厚Ｗ５(図１（ｂ）に示す)方向に対する垂直方向）を長手方向とする複数の第２スリット２６２を有している。凸型１６の成型室１８側は、第２流体室２０２と成型室１８との間で流体が通過可能であり、第２スリット２６２に連続する複数の第２水溜部２８２が設けられている。第２スリット２６２の形状及び寸法は、第１スリット２６１と同一である。第２水溜部２８２の形状及び寸法は、第１水溜部２８１と同一である。

【0024】

第１流体室２０１及び第２流体室２０２は、図１（ａ）に示すように、発泡ビーズ経路２４から成型室１８内へ発泡ビーズを送る時に成型室１８等の空気を抜くための空気流出経路４６と、成型室１８内の発泡ビーズ群へ加熱蒸気（蒸気）をボイラ（図示しない）から送る蒸気流入経路２６と、成型室１８内の発泡ビーズへ送った加熱蒸気を流出させる蒸気流出経路２８と、第１流体室２０１及び第２流体室２０２に６０°Ｃの冷却水（水）を給水器（図示しない）から送る冷却水流入経路（水流入経路）３０と、第１流体室２０１等に送った冷却水を流出させる冷却水流出経路（水流出経路）３２と、第１流体室２０１及び第２流体室２０２から真空ポンプ（図示しない）へ空気を吸引する真空吸引経路３４と、を備えている。空気流出経路４６は、開閉弁４８を、蒸気流入経路２６は、開閉弁３６を、蒸気流出経路２８は、開閉弁３８を、冷却水流入経路３０は、開閉弁４０を、冷却水流出経路３２は、開閉弁４２を、真空吸引経路３４は、開閉弁４４を、各々備えている。第１流体室２０１及び第２流体室２０２内には、冷却水流入経路３０に接続され、凹型１４又は凸型１６に向かって凹型１４又は凸型１６の板厚Ｗ２又はＷ５方向に放水するスプレーノズル（図示しない）が備えられている。

【0025】

（作用及び効果）
本願発明の発泡樹脂成型金型１０は、原料ビーズを形成する重合工程、発泡ビーズを形成する予備発泡工程、及び、発泡樹脂製品を成型する成型工程の中の、成型工程において使用される。成型工程は、発泡ビーズを成型室１８に充填する充填工程、成型室１８内の発泡ビーズ群の片面に加熱蒸気（過熱蒸気、蒸気）を当てる片面加熱工程、成型室１８内の発泡ビーズ群の両面に加熱蒸気を当てる両面加熱工程、冷却水によって凹型１４又は凸型１６等を冷却する水冷工程、第１流体室２０１及び第２流体室２０２から空気を吸引して凹型１４等を冷却する真空吸引工程、及び、成型体を成型室から取り出す離型工程から成る。

【0026】

（充填工程）
発泡ビーズ経路２４から成型室１８内へ、ポリスチレンの複数個の発泡ビーズ（以下、「発泡ビーズ」と言うときは、特に断らない限り複数個の発泡ビーズを言う）が送られる。フィーダー２３から発泡ビーズ経路２４に送られた発泡ビーズに、空気供給機２５から圧縮空気が供給されることにより、図２に示すように、成型室１８内に発泡ビーズが充填される。この時、開閉弁４８が開かれ、成型室１８内の空気が、第１スリット２６１、第２スリット２６２、第１流体室２０１及び第２流体室２０２等を介して、空気流出経路４６から抜かれる。各図において、各開閉弁の中心に記載する「－」は、弁を閉じた状態を示す。

【0027】

（片面加熱工程）
約１５０～１６０°Ｃの加熱蒸気（過熱蒸気）により、成型室１８内の発泡ビーズ群５０が加熱される。ボイラ（図示しない）から送られた加熱蒸気が、図３に示すように、第１流体室２０１側の蒸気流入経路２６から第１流体室２０１に送られる。第１流体室２０１に送られた加熱蒸気は、凹型１４の第１スリット２６１及び第１水溜部２８１を通って、成型室１８内へ送られ、成型室１８内の発泡ビーズ群５０の一方面に当たり、発泡ビーズ群５０同士の隙間を通って、凸型１６の第２水溜部２８２及び第２スリット２６２を通って、第２流体室２０２に送られ、第２流体室２０２側の蒸気流出経路２８から流出し、成型室１８内の発泡ビーズ群５０が加熱される。この時、第１流体室２０１側の開閉弁３６及び第２流体室２０２側の開閉弁３８が開かれる。

【0028】

次に、図示しないが、成型室１８内の発泡ビーズ群５０の他方面からの加熱が行われる。すなわち、加熱蒸気が、第２流体室２０２側の蒸気流入経路２６から第２流体室２０２に送られ、凸型１６の第２スリット２６２及び第２水溜部２８２を通って、成型室１８内へ送られ、成型室１８内の発泡ビーズ同士の隙間を通り、凹型１４の第１水溜部２８１及び第１スリット２６１を通って、第１流体室２０２に送られ、第１流体室２０１側の蒸気流出経路２８から流出する。この時、第２流体室２０２側の開閉弁３６及び第１流体室２０１側の開閉弁３８が開かれる。これらの片面加熱工程により、成型室１８内の発泡ビーズは湿った状態となる。これらの片面加熱工程においては、加熱蒸気の一部は、凹型１４の裏面５８（成型室１８と反対側の面）又は凸型１６の裏面６０（成型室１８と反対側の面）に当たり、温度降下し、約９０°Ｃのドレン水（凝縮水、蒸気が温度降下により液化した水）となり、凹型１４の裏面５８等に沿って流れ落ちる。また、加熱蒸気の一部は、凹型１４の第１スリット２６１及び第１水溜部２８１又は凹型１４の第１スリット２６１及び第１水溜部２８１を通って発泡ビーズ群５０に当たり、温度降下し、ドレン水となって発泡ビーズ群５０同士の隙間に滞留する。

【0029】

（両面加熱工程）
図４に示すように、２箇所の開閉弁３６が開かれ、２箇所の蒸気流入経路２６から、１５０°Ｃ～１６０°Ｃの加熱蒸気が、第１流体室２０１及び第２流体室２０２に送られる。これにより、凹型１４及び凸型１６はビーズ融着温度（ポリスチレンの場合、約１２０°Ｃ）まで昇温する。加熱蒸気は、凹型１４の第１スリット２６１及び第１水溜部２８１、又は凸型１６の第２スリット２６２及び第２水溜部２８２を通って、成型室１８内に入る。成型室１８内においては、発泡ビーズ群５０同士の隙間に滞留するドレン水が沸騰し蒸発しながら発泡ビーズが膨らみ融着する。ドレン水が蒸発して生じた蒸気は、第１水溜部２８１及び第１スリット２６１等を通過して第１流体室２０１等へ排気される。成型室１８内の発泡ビーズが膨らみ融着し固化することにより、図４に示すように、成型体５２が形成される。なお、成型体５２の形成後も、成型体５２から蒸気が生じている。両面加熱工程における成型室１８内の圧力は、約１．６～２ｋｇ／ｃｍ^２である。

【0030】

（水冷工程）
図５（ａ）に示すように、２箇所の開閉弁４０及び２箇所の開閉弁４２が開かれ、給水器から約６０°Ｃの冷却水が、２箇所の冷却水流入経路３０から第１流体室２０１及び第２流体室２０２へ送られ、２箇所の冷却水流出経路３２から流出される。第１流体室２０１及び第２流体室２０２内においては、冷却水流入経路３０に接続されているスプレーノズル（図示しない）から凹型１４等に向かって凹型１４等の板厚方向（図５（ａ）において第１流体室２０１及び第２流体室２０２内に実線矢印で示す方向、Ｘ軸又はＺ軸方向）に放水される。第１流体室２０１で放水された水の一部は、第１スリット２６１を通って第１水溜部２８１に入り込み、表面張力又は毛細管現象により第１水溜部２８１に付着し溜まる。第２流体室２０２で放水された水の一部は、第２スリット２６２を通って第２水溜部２８２に入り込み、表面張力により第２水溜部２８２に付着し溜まる。

【0031】

凹型１４及び凸型１６は温度降下し、成型室１８内の成型体５２が温度降下し、成型体５２は、図５に示すように、収縮する。成型体５２が収縮することにより、成型体５２と凹型１４及び凸型１６との間に隙間５４が生じる。隙間５４には、成型体５２から生じている蒸気が入り込み、隙間５４に入り込んだ蒸気は、冷却された凹型１４及び凸型１６に当たって温度降下し、約９０°Ｃのドレン水のドレン境膜５６となる。ドレン境膜５６の熱は、低温側である第１水溜部２８１の水及び第２水溜部２８２の水へ移動する。このため、ドレン境膜５６に接する成型体５２の冷却を促進することができる。

【0032】

（真空吸引工程）
図６に示すように、２箇所の開閉弁４４が開かれ、第１流体室２０１及び第２流体室２０２の空気が、真空吸引経路３４から真空ポンプ（図示しない）へ吸引される。第１流体室２０１及び第２流体室２０２の空気が吸引されることにより、成型室１８、第１スリット２６１及び第１水溜部２８１等の空気が吸引される。成型室１８等の空気が吸引されることにより、成型室１８等の圧力は降下し、成型室１８等に残存している水は蒸気化し（水の相変化を示す図示しないｐ－Ｔ線図に基づく）、蒸気が真空吸引経路３４から吸引排出される。また、成型室１８、第１スリット２６１及び第１水溜部２８１等の空気が吸引されることにより、成型室１８等の中の蒸気は断熱膨張し、成型室１８等の圧力が降下し、成型室１８等は温度降下する。

【0033】

真空吸引工程において、第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２に溜まっている水へ、ドレン境膜５６の熱が移動する。このため、ドレン境膜５６に接する凹型１４、凸型１６、及び成型体５２等の冷却を促進することができる。また、第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２に水が溜まっていることにより、第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２に溜まっている水が蒸気化する。一方、ドレン水であるドレン境膜５６が蒸気化する。凹型１４、凸型１６及び成型室１８等の熱は、第１水溜部２８１等の水及びドレン境膜５６の気化熱に使用される。発泡樹脂成型金型１０は、第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２を備えるため、第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２に溜まった水の分だけ、従来の発泡樹脂成型金型に比して、気化熱に使用される熱量が多くなる。これにより、凹型１４等の冷却を促進することができる。発泡樹脂成型金型１０によれば、ドレン境膜５６から第１水溜部２８１等に溜まっている水への熱移動と、凹型１４等の熱が気化熱に使用されることとの相乗効果により、凹型１４等の冷却をより促進することができる。

【0034】

（離型工程）
凸型１６が凹型１４に対して、シリンダ機構等（図示しない）によって離隔され、成形室１８から成型体５２が取り出される。成型体５２が取り出された時、凹型１４及び凸型１６の温度は、約６５°Ｃである。

【0035】

以上、本願発明の一実施形態について説明したが、本願発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上述の発泡樹脂成型金型１０において、図７に示すように、凹型（第１構成型）１４の裏面５８に、第１スリット２６１に連続する第１貫通孔６１を有する第１突出部７１を備え、凸型（第２構成型）１６の裏面６０に、第２スリット２６２に連続する第２貫通孔６２を有する第２突出部７２を備えてもよい。片面加熱工程においては、図１に示す発泡樹脂成型金型１０に関する片面加熱工程の説明で上述したように、加熱蒸気の一部は、凹型１４の裏面５８又は凸型１６の裏面６０に当たり、温度降下し、約９０°Ｃのドレン水となり、凹型１４の裏面５８等に沿って流れ落ちる。第１突出部７１及び第２突出部７２を備えることにより、流れ落ちるドレン水は、第１突出部７１等に当たり、第１スリット２６１等を回避し、ドレン水が第１スリット２６１等に侵入して付着するのを防止できる。このため、蒸気が第１スリット２６１等を通過して成型室１８に送られることが確保される。

【0036】

なお、水冷工程において、スプレーノズル（図示しない）から凹型１４等に向かって、凹型１４又は凸型１６の板厚方向に、放水されるため、冷却水は、第１貫通孔６１を介して第１スリット２６１から第１水溜部２８１に十分に送られ、第２貫通孔６２を介して第２スリット２６２から第２水溜部２８２に十分に送られる。このため、第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２の上述の効果は維持される。

【0037】

また、本願発明の発泡樹脂成型金型１０が備える第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２の形状及び寸法は特に限定されない。例えば、図８（ａ）又は図８（ｂ）に示す第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２を備えた発泡樹脂成型金型１０であってもよい。図８（ａ）又は（ｂ）に示す第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２は、第１スリット２６１及び第２スリット２６２よりも下方にのみ設けられている。表面張力により水が第１スリット２６１及び第２スリット２６２に付着して溜まるのに十分と考えられるからである。第１水溜部２８１の幅Ｗ３及び第２水溜部２８２の幅Ｗ６は、直径約２．０～５．０ｍｍの発泡ビーズが入り込まないように、直径約２．０ｍｍ未満である。

【0038】

また、図９（ａ）又は（ｂ）に示す第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２を備えた発泡樹脂成型金型１０であってもよい。図９（ａ）又は（ｂ）に示す第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２は、凹面１２又は凸面１３側が広がっている。ドレン境膜５６に接触する部分を広くして、ドレン境膜５６から第１水溜部２８１又は第２水溜部２８２への熱移動の迅速化を図り、ドレン境膜５６に接する成型体５２等の冷却を促進することができる。第１水溜部２８１の最大幅Ｗ３及び第２水溜部２８２の最大幅Ｗ６は、直径約２．０～５．０ｍｍの発泡ビーズが入り込まないように、直径約２．０ｍｍ未満である。

【0039】

また、図１０（ａ）及び（ｂ）に示す第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２を備えた発泡樹脂成型金型１０であってもよい。図１０（ａ）及び（ｂ）に示す第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２は、１個の第１水溜部２８１が２個の第１スリット２６１に連続し、１個の第２水溜部２８２が２個の第２スリット２６２に連続している。第１水溜部２８１及び第２水溜部２８２の体積を大きくして、第１水溜部２８１等に溜める水の量を多くすることができる。この場合、図１０（ｂ）に示すように、第２水溜部２８２は、第２スリット２６２の長手方向に対して垂直方向（Ｚ軸方向）が長手方向であり、第２水溜部２８２の幅Ｗ６は、直径約２．０～５．０ｍｍの発泡ビーズが入り込まないように、直径約２．０ｍｍ未満である。第１水溜部２８１は第２水溜部２８２と形状及び寸法は同一である。また、１個の第１水溜部２８１が３個以上の第１スリット２６１に連続し、１個の第２水溜部２８２が３個以上の第２スリット２６２に連続するように構成してもよい。

【0040】

また、発泡樹脂成型金型１０において、第１構成型は図１に示す凹型１４に限定されず、第２構成型は図１に示す凸型１６に限定されない。例えば、図１１（ａ）に示すように、半円形断面を有する第１構成型３１４及び第２構成型３１６であってもよい。第１構成型３１４は、図１２に示すように、表面（成型室１８と反対側の面）３５８に複数の凹部２７１が設けられ、各凹部２７１の底面に複数のスリット２６１が設けられている。第１構成型３１４の成型室１８側には、図１１（ｂ）に示すように、スリット２６１に連続する水溜部２８１が設けられている。第１構成型３１４と第２構成型３１６とは、発泡ビーズ経路２４が第１構成型３１４に設けられ第２構成型３１６に設けられないこと以外、形状及び寸法が同一である。成型室１８は、第１構成型３１４と第２構成型３１６との間に生じる空間よって形成される。半円形断面を有する第１構成型３１４と半円形断面を有する第２構成型３１６とを備える発泡樹脂成型金型１０によって、円柱形状のフロート（浮き体）を形成することができる。

【0041】

以上、本願発明の発泡樹脂成型金型について、図面に基づいて説明したが、図示したものに限定されない。例えば、第１水溜部及び第２水溜部の形状及び寸法を互いに異ならせてもよい。また、第１構成型が、凹面を有し、第２構成型が、第１構成型の凹面を覆う平板状であってもよい。

【符号の説明】

【0042】

１０：発泡樹脂成型金型
１２：凹面
１３：凸面
１４：凹型（第１構成型）
１６：凸型（第２構成型）
１８：成型室
２４：発泡ビーズ経路
２６：蒸気流入経路
２８：蒸気流出経路
３０：冷却水流入経路（水流入経路）
３２：冷却水流出経路（水流出経路）
３２：冷却水流出経路
３４：真空吸引経路
４６：空気流出経路
５０：発泡ビーズ群
５２：成型体
５４：隙間
５６：ドレン境膜
２６１：第１スリット
２６２：第２スリット
２８１：第１水溜部
２８２：第２水溜部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】