特許 6576199 表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法

(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】6576199

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 69/00 20060101AFI20190909BHJP

   B29C 44/00 20060101ALI20190909BHJP

   B29C 49/04 20060101ALI20190909BHJP

   B29K 23/00 20060101ALN20190909BHJP

   B29K 105/04 20060101ALN20190909BHJP

【ＦＩ】

   B29C69/00

   B29C44/00 G

   B29C49/04

   B29K23:00

   B29K105:04

【請求項の数】3

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-200925(P2015-200925)

(22)【出願日】2015年10月9日

(65)【公開番号】特開2017-71179(P2017-71179A)

(43)【公開日】2017年4月13日

【審査請求日】2018年9月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000131810

【氏名又は名称】株式会社ジェイエスピー

(74)【代理人】

【識別番号】100109601

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 邦則

(72)【発明者】

【氏名】常盤 知生

(72)【発明者】

【氏名】川上 弘起

【審査官】 安積 高靖

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−４４６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６４３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−８７２４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ６９／００

Ｂ２９Ｃ ４４／００

Ｂ２９Ｃ ４９／０４

Ｂ２９Ｋ ２３／００

Ｂ２９Ｋ １０５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性樹脂を押出してパリソンを形成し、
該パリソンの対向する壁部どうしを融着させると共に、パリソンをブロー成形することにより、独立したｎ室（ただし、ｎ≧２）の中空部を有する中空成形体を形成し、
該中空成形体のｎ室の中空部のうち、ｎ_１室（ただし、１≦ｎ_１≦ｎ−１）の中空部に発泡粒子を充填し、ｎ_２室（ただし、ｎ_１＋ｎ_２＝ｎ）の中空部には発泡粒子を充填せず、
中空部内に充填された該発泡粒子をスチームにより加熱して相互に融着させることにより、
発泡粒子成形体が中空成形体からなる表皮材で被覆され、かつ一部に発泡粒子成形体が存在しない中空室を有する表皮材被覆発泡粒子成形体を製造する方法において、
該発泡粒子がポリオレフィン系樹脂発泡粒子であり、
中空部内に充填された前記発泡粒子をスチームにより加熱して相互に融着させる際に、スチームの圧力に対する圧力比が０．８以上の圧力の気体により、発泡粒子が充填された中空部と隣接する、発泡粒子が充填されていない中空部内を加圧することを特徴とする表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法。

【請求項2】

前記圧力比が１を超えることを特徴とする請求項１に記載の表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法。

【請求項3】

前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、中空状の表皮材の内部に発泡粒子を充填し、該発泡粒子どうしを融着させて、表皮材で発泡粒子成形体が被覆された表皮材被覆発泡粒子成形体を製造する方法が知られている。

【0003】

このような表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法として、例えば特許文献１に記載された方法がある。特許文献１には、ブロー成形用金型内でパリソンをブロー成形して中空成形体とし、この中空成形体内部に発泡粒子を充填し、該発泡粒子を加熱・融着させて表皮を有する発泡粒子成形体を得る方法において、発泡粒子を充填する際に中空成形体に穴を開け該中空成形体内を大気に開放して発泡粒子を充填する方法が開示されている。

【0004】

前記の方法により得られた表皮付発泡粒子成形体は、ブロー成形により得られた中空部全体に発泡粒子を充填し、発泡粒子成形体の成形を行うことにより得られたものである。従って、発泡粒子成形体により中空状の表皮材内部全体が満たされている。

【0005】

これに対し、近年、ブロー成形により中空二重壁構造体を形成し、その中空部の一部に、構造体の外壁と内壁と融着させて閉鎖空間を形成し、該閉鎖空間のみに発泡材が充填されている中空二重壁構造体が開発されている（例えば、特許文献２）。このものは、発泡粒子成形体が存在する中実部では、発泡粒子成形体により強度が補強され、断熱性も付与されていると共に、発泡粒子成形体が存在しない部分が存在するため、軽量性に優れ、また低コストで製造が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平６−１６６１１２号公報

【特許文献2】特開２００６−４４６７５号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明者等は、特許文献２の方法により、内部に空洞を有する表皮材被覆発泡粒子成形体の試作を試みた。具体的には、パリソンをブロー成形する際にパリソンの対向する壁部どうしを融着させて融着部を形成することにより、独立した二つの中空部を有する中空成形体を形成し、一方の中空部のみに発泡粒子を充填し、スチーム加熱をすることにより、一部に中空室（空洞）を有する表皮材被覆発泡粒子成形体を製造することを試みた。発泡粒子としてポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いた場合、ポリスチレン系樹脂発泡粒子が融着可能な温度にスチーム加熱をするだけで、中空室を有する表皮材被覆発泡粒子成形体を容易に製造することができた。しかし、発泡粒子としてポリプロピレン系樹脂発泡粒子などのポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いた場合、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子が融着可能な温度までスチーム加熱しても、発泡粒子の融着不良が発生し、さらに表皮の浮き上がり、表皮表面のうねりなどの表面平滑性不良が発生した。

【0008】

本発明は、発泡粒子としてポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いた際に生じる前記問題を解決し、表皮材被覆発泡粒子成形体内に、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体で満たされた中実部と発泡粒子成形体が存在しない中空室を併せ持つ表皮材被覆発泡粒子成形体であって、発泡粒子同士の融着性に優れ、表面性にも優れる表皮材被覆発泡粒子成形体を得ることができる製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者等は、前記したようなポリオレフィン系樹脂発泡粒子同士の融着不良や表皮材被覆発泡粒子成形体の外観不良が発生する原因を調べたところ、スチームの熱により融着部にピンホールが形成され、ピンホールを通ってスチームが発泡粒子が充填された中空部から、発泡粒子が存在しない中空部へスチームが漏れ、その漏れによりスチーム圧が不足し、スチーム圧不足が、発泡粒子どうしの融着不良、表皮の浮き上がり、うねりなどの表面平滑性不良の原因となっていることが判った。

【0010】

本発明者は、この問題を解決すべく、種々の観点から多角的に検討を重ねた結果、発泡粒子が充填された中空部へスチームを導入する際に、発泡粒子が存在しない中空部へ加圧気体を導入して該中空部内の圧力を上昇させて、発泡粒子が充填された中空部と、発泡粒子が存在しない中空部との圧力バランスを適正範囲内とすることにより、融着不良、表面平滑性不良を解決できることを発見し、本発明に到達した。

【0011】

本発明によれば、以下に示す発泡粒子成形体で満たされた中実部と発泡粒子成形体が存在しない中空室を有する表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法が提供される。
［１］熱可塑性樹脂を押出してパリソンを形成し、
該パリソンの対向する壁部どうしを融着させると共に、パリソンをブロー成形することにより、独立したｎ室（ただし、ｎ≧２）の中空部を有する中空成形体を形成し、
該中空成形体のｎ室の中空部のうち、ｎ_１室（ただし、１≦ｎ_１≦ｎ−１）の中空部に発泡粒子を充填し、ｎ_２室（ただし、ｎ_１＋ｎ_２＝ｎ）の中空部には発泡粒子を充填せず、
中空部内に充填された該発泡粒子をスチームにより加熱して相互に融着させることにより、
発泡粒子成形体が中空成形体からなる表皮材で被覆され、かつ一部に発泡粒子成形体が存在しない中空室を有する表皮材被覆発泡粒子成形体を製造する方法において、
該発泡粒子がポリオレフィン系樹脂発泡粒子であり、
中空部内に充填された前記発泡粒子をスチームにより加熱して相互に融着させる際に、スチームの圧力に対する圧力比が０．８以上の圧力の気体により、発泡粒子が充填された中空部と隣接する、発泡粒子が充填されていない中空部内を加圧することを特徴とする表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法。
［２］前記圧力比が１を超えることを特徴とする前記１に記載の表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法。
［３］前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする前記１又は２に記載の表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法。

【発明の効果】

【0012】

本発明の製造方法によれば、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体で満たされた中実部と発泡粒子成形体が存在しない中空室を併せ持つ表皮材被覆発泡粒子成形体であって、発泡粒子同士の融着性に優れ、外観が良好な表皮材被覆発泡粒子成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】工程（Ｉ）の説明図である。

【図2】工程（ＩＩ）の説明図である。

【図3】図３（ａ）は、ブロー成形により得られた発泡粒子成形体の一例を示す正面図である。同（ｂ）は、その平面図である。同（ｃ）は、その側面図である。

【図4】比較例で得られた表皮材被覆発泡粒子成形体における、ピンホールが融着部の断面写真である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の表皮材被覆発泡粒子成形体の製造方法について詳細に説明する。

【0015】

本発明においては、次の（Ｉ）〜（ＩＶ）の工程により、空洞が設けられた表皮材被覆発泡粒子成形体が得られる。
（Ｉ）熱可塑性樹脂を押出してパリソンを形成する工程
（ＩＩ）パリソンの対向する壁部どうしを融着させると共に、パリソンをブロー成形することにより、独立したｎ室（ただし、ｎ≧２）の中空部を有する中空成形体を形成する工程
（ＩＩＩ）該中空成形体のｎ室の中空部のうち、ｎ_２室（ただし、ｎ_１＋ｎ_２＝ｎ）の中空部には発泡粒子を充填せずに、ｎ_１室（ただし、１≦ｎ_１≦ｎ−１）の中空部に発泡粒子を充填する工程
（ＩＶ）中空部内に充填された該発泡粒子をスチームにより加熱して相互に融着させる工程
なお、上記ｎ、ｎ_１、ｎ_２は自然数である。

【0016】

（Ｉ）〜（ＩＶ）の工程により得られた表皮材被覆発泡粒子成形体は、発泡粒子成形体が中空成形体からなる表皮材で被覆され、かつ一部に発泡粒子成形体が存在しない中空室（空洞部）を有するものである。

【0017】

工程（Ｉ）においては、熱可塑性樹脂を押出してパリソンを形成し、該パリソンをブロー成形することにより、中空成形体を形成する。具体的には、押出機に取付けられたダイ１の直下に位置する成形用分割型を構成する金型２ａ、２ｂ間に、中空成形体を構成する熱可塑性樹脂を筒状に押出してパリソン３を形成する（図１（ａ））。
図１は、工程（Ｉ）の一例を示す説明図である。図１において、１はダイを、２ａ、２ｂは金型を、３はパリソンを、４は凸条部をそれぞれ示す。

【0018】

前記中空成形体（表皮材）を形成するための熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を用いることができる。

【0019】

本明細書において、ポリオレフィン系樹脂とは、樹脂中にオレフィン成分構造単位が５０重量％以上存在するものであり、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上存在するものをいう。具体的には、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等が挙げられ、その他に、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン等のオレフィンとオレフィン以外のモノマーとの共重合体等も使用することができる。

【0020】

前記ポリエチレン系樹脂としては、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体やその分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー系樹脂等が挙げられる。また、ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレンに由来する構造単位が５０重量％以上のプロピレン系共重合体が挙げられ、該共重合体としては、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン共重合体などのプロピレンと炭素数４以上のαオレフィンとの共重合体や、プロピレン−アクリル酸共重合体、プロピレン−無水マレイン酸共重合体等が例示できる。なお、これらの共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれでもよい。

【0021】

表皮材を形成するための熱可塑性樹脂として、前記熱可塑性樹脂の中では、機械的強度に優れると共に、柔軟性、靱性に優れることから、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂が好ましい。その中では、耐熱性に優れ、より機械的強度、靱性に優れることからポリプロピレン系樹脂が好ましい。また、耐衝撃性に優れる表皮材被覆発泡成形体を得るという観点からは、高密度ポリエチレンまたはプロピレン−エチレンブロック共重合体を用いることが好ましい。
なお、表皮材を形成するための熱可塑性樹脂は、後述する発泡粒子を構成する樹脂と融着可能な同種の樹脂を用いることが、表皮材被覆発泡粒子成形体の強度を向上させる観点から好ましい。

【0022】

工程（ＩＩ）においては、押出されたパリソン内に空気などのプリブローエアを吹き込んでパリソンを拡幅しつつ金型間に配置し、型締めしてパリソンを金型にて挟み込んだ後、金型内に位置するパリソン内にブローピンを打ち込み、パリソン内にブローピンから空気などのブローエアを吹き込んでブロー成形を行う。この際、ブローピンは、各中空部ごとに打ち込む。ブローエアの圧力は、０．３〜０．７ＭＰａ（Ｇ：ゲージ圧）とすることが好ましい。拡幅による融着部の薄肉化、内面温度低下を防ぐ観点から、拡幅比（パリソン径をダイ径で除した値）は１．５未満であることが好ましい。

【0023】

パリソンの形成、及びブロー成形には従来公知の技術を用いることができる。

【0024】

本発明のブロー成形においては、パリソンをブロー成形する際に、パリソンの対向する壁部どうしを融着させて融着部を設けることにより、独立したｎ室（ただし、ｎ≧２）の中空部を有する中空成形体を形成する。

【0025】

対向する壁部どうしを融着させて、仕切られた独立の中空部を形成する方法に制限はないが、例えば、図１、図２に示すように、分割金型を構成する金型１の成形キャビティ２の一方又は両方に凸条部４を設け、金型でパリソン３を挟み込む際に、（１）図２に示すように、該凸条部４によってパリソン３を押し込んで、対向するパリソンの壁部３ａ、３ｂどうしを融着させて融着部５を形成する方法や、（２）少なくとも一方の金型に成形キャビティ内にスライド可能な凸条部を設け（図示せず。）、金型でパリソンを挟み込みながら又は金型で挟み込んだ後、凸条部をスライドさせてパリソンを押し込んで、対向するパリソンの壁部どうしを融着させて融着部を形成する方法などを採用することができる。
なお、図２は工程（ＩＩ）の一例を示す説明図であり、図２において、２ａ、２ｂは金型を、３ａ、３ｂはパリソンの壁部の融着する部分を、４は凸条部を、５は融着部を、７は中空成形体を、８及び９はそれぞれ独立した中空部を、１０はブローピンをそれぞれ示す。

【0026】

図３に、工程（ＩＩ）で得られた中空成形体の一例を示す。図３（ａ）は、得られた中空成形体の正面図であり、図３（ｂ）は得られた中空成形体の平面図であり、図３（ｃ）は得られた中空成形体の側面図である。図３における符号は、図２と同一である。

【0027】

良好な融着部を形成するために、融着部における金型のクリアランスは〔中空成形体（表皮）の厚み−１．５ｍｍ〕≦金型のクリアランス≦〔中空成形体（表皮）の厚み＋１．５ｍｍ〕の範囲であることが好ましい（ただし、金型のクリアランスは０より大きい）。同様に、融着部の幅は５〜２０ｍｍであることが好ましく、融着部の肉厚は２．０〜６．０ｍｍであることが好ましい。また、ブロー成形する際の金型温度は５０〜９０℃に設定し、金型を締める直前のパリソン内面温度を１６０℃以上とすることが好ましい。

【0028】

工程（ＩＩＩ）においては、中空成形体のｎ室の中空部のうち、ｎ_１室（ただし、１≦ｎ_１≦ｎ−１）の中空部に発泡粒子を充填する。この中空部（成形室）内で発泡粒子を互いに融着させることにより、この部分は発泡粒子成形体で満たされた中実部となる。以下、この中空部を成形室ともいう。
一方、ｎ_２室（ただし、ｎ_１＋ｎ_２＝ｎ）の中空部には発泡粒子を充填しないで中空のままにしておく。この中空部が表皮材被覆発泡粒子成形体における中空室となる。
なお、図２、図３に示す例においては、中空成形体７は２室の中空部（ｎ＝２）を有し、その内の一の中空部８（ｎ_１＝１）が成形室となり、他の中空部９（ｎ_２＝１）が中空室となる。

【0029】

成形室への発泡粒子の充填は、次のように行う。まず、金型から中空成形体の成形室に向けて、充填ガンなどの充填装置を中空成形体に突刺して、成形室内に充填装置を挿入すると共に、スチーム供給排出ピン（以下、スチームピンともいう。）を中空成形体に突刺して、成形室内にスチームピンを挿入する、続いて、スチームピンから排気しつつ充填装置から成形室内に発泡粒子群を充填する。なお、スチーム供給排出ピンとは、成形室内へスチームを供給することもできれば、成形室内からスチームを排出することもできるピンを意味する。

【0030】

成形室内の排気効率と発泡粒子の充填速度とのバランスがよく、融着部の接着不良を起こしにくいことから、充填ガンによる開口面積に対するスチームピンによる開口面積の比は０．５〜１．２であることが好ましい。

【0031】

発泡粒子の充填方法として、発泡粒子の圧縮率を高めて成形室に充填する、所謂圧縮充填法を採用することができる。この圧縮充填法は、加圧された成形室に、予め成形室内の圧力よりも高い圧力で加圧することにより圧縮しておいた発泡粒子を充填する方法である。発泡粒子を充填する際の成形室内の圧力は、発泡粒子のかさ倍率にもよるが、０．１７ＭＰａ（Ｇ）以下にすることが好ましく、より好ましくは０．１６ＭＰａ（Ｇ）以下、特に好ましくは０．１５ＭＰａ（Ｇ）以下である。該圧力の下限は、概ね０．０７ＭＰａ（Ｇ）である。この範囲内に調整することにより、発泡粒子間を通過するスチーム量をコントロールでき、必要以上のスチームを中空成形体の内面に流さないことにより、表面平滑性をより良化させることができる。

【0032】

中空成形体の中空部の室数ｎは２以上であれば特に制限されるものではないが、その上限は１０程度であることが好ましく、更に５程度であることが金型の構造を複雑化させないため好ましい。

【0033】

本発明においては、発泡粒子としてポリオレフィン系樹脂発泡粒子が用いられる。ポリオレフィン系樹脂は、耐熱性、耐薬品性の観点から好ましい。さらに、曲げ強度や圧縮強度などの機械的強度と靱性とのバランスに優れることから、得られる表皮材被覆発泡粒子成形体の強度及び弾性を向上させることができる。発泡粒子のポリオレフィン系樹脂として、表皮材のポリオレフィン系樹脂と同様なものを用いることができる。

【0034】

ポリオレフィン系樹脂の中では、機械的強度、靱性、耐熱性とのバランスにより優れるポリプロピレン系樹脂が好ましく、発泡粒子の二次発泡力を比較的コントロールし易い観点から、プロピレン−エチレンランダム共重合体がより好ましい。

【0035】

なお、前記中空成形体（表皮材）を構成する樹脂と発泡粒子を構成する樹脂とは、融着可能な樹脂を選択することが好ましい。例えば、表皮材の基材樹脂としてポリプロピレン系樹脂を用い、発泡粒子の基材樹脂としてポリプロピレン系樹脂を用いると、表皮材と発泡粒子とを融着させることができ、表皮材発泡粒子成形体の耐衝撃性や金型形状再現性がより向上する。

【0036】

工程（ＩＶ）においては、前記ｎ_１室の中空部（成形室）内にスチームを導入し、加熱して、充填された発泡粒子を相互に融着させる。

【0037】

成形室へ導入するスチームの蒸気圧は、使用するポリオレフィン系樹脂発泡粒子の融点により異なる。概ね［ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の融点−１０℃］〜［ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の融点＋１０℃］の範囲内となる圧力のスチームが使用される。
ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の場合、０．２５ＭＰａ〜０．５０ＭＰａ（Ｇ）であることが好ましく、０．３０ＭＰａ〜０．４５ＭＰａ（Ｇ）であることがより好ましい。

【0038】

なお、ポリオレフィン系樹脂の融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１−１９８７に基づき、試験片の状態調節として、「（２）一定の熱処理を行なった後、融解温度を測定する場合（冷却温度１０℃／分）」を採用し、熱流束示差走査熱量測定（加熱温度１０℃／分）により求められる。

【0039】

本発明においては、成形室内にスチームを導入する際に、前記スチームの圧力に対する圧力比が０．８以上の圧力の気体（以下、加圧気体ともいう。）により、発泡粒子が充填された中空部（成形室）と隣接する、発泡粒子が充填されていない中空部内を加圧することを要する。該気体は、樹脂と化学反応することがなく安定性があるものであれば、その種類に制限はないが、通常窒素や空気が用いられる。なお、発泡粒子が充填された中空部（成形室）と隣接しない、発泡粒子が充填されていない中空部が存在する場合には、該中空部を加圧気体により加圧してもよく、加圧しなくてもよい。加圧する場合には、他の発泡粒子が充填されていない中空部と略同じ圧力で加圧することが好ましい。

【0040】

前記スチームの圧力に対する加圧気体の圧力の比（加圧気体の圧力／スチームの圧力）が小さすぎると、即ちスチーム圧に対し、中空室の気体圧が低すぎると、スチームにより成形室側から中空室に向かってピンホールが形成されるおそれがある。表皮材融着部にピンホールが形成されると、スチームが発泡粒子が存在しない中空室に漏れ、発泡粒子どうしの融着性が低下し、また表皮材被覆発泡粒子成形体の外観不良が発生する。
かかる観点から、圧力比は、好ましくは１超、より好ましくは１．１以上、更に好ましくは１．２以上である。一方、ブロー成形機の型締め力にもよるが、その上限は、概ね２とすることが好ましく、より好ましくは１．５である。

【0041】

次に、前記成形室へのスチームの導入、加熱について説明する。スチームによる加熱は、各成形室ごとにその中に複数のスチームピンを中空成形体の壁部に突き刺して挿入し、挿入された複数のスチームピンの一方を供給側とし他方を排出側として、供給側からスチームを供給し、排出側を開放するか排出側から吸引を行うことによって行うことができる。加熱方法としては、供給側と排出側を固定して一方向からのみ加熱を行う一方加熱法、あるいは一方を供給側とし他方を排出側として一度スチーム加熱を行った後供給側と排出側とを交替してスチーム加熱を行う交互加熱法のどちらも採用することができる。発泡粒子成形体の各部位において均一に発泡粒子同士を融着させるためには、交互加熱法が好ましい。さらに、交互加熱後に、全部のスチームピンよりスチームを導入する本加熱工程を行うことがより好ましい。

【0042】

スチームの供給は、通常、高圧のスチームをスチームチャンバーで所望の圧力に減圧調整し、この圧力を調整したスチームをスチームピンを通して成形室へと供給することにより行われる。

【0043】

前記スチームピンの成形室内への挿入箇所及び挿入方向は特に限定されるものではないが、成形室内において発泡粒子全体がスチームにより万遍なく加熱されるように、成形室の形状に応じて、成形室内へと挿入する箇所及び挿入方向が適宜決定される。意匠性などの観点から、スチームピンの挿入跡が中空成形体に残ることを避けたい場合にはスチームピンの挿入箇所は少ないほど望ましく、挿入方向は一方向、或いは二方向であることが好ましい。

【0044】

成形型の一方向からスチームピンを挿入する場合には、成形型の側面（型締め方向と直交する方向）からスチームピンを挿入するか、分割型の一方の型面からスチームピンを挿入することができる。また、二方向からスチームピンを挿入する場合には、成形型の両側の側面から、スチームピン同士を対向させてスチームピンを挿入することや、両方の型面からスチームピン同士を対向させてスチームピンを挿入することもできる。

【0045】

供給側のスチームピンと排出側のスチームピンは列ごとに交互に配することができれば、供給側のピンと排出側のピンとを行毎に交互に配置することもでき、供給側のピンと排出側のピンとを市松模様状に交互に配置することもできる。

【0046】

発泡粒子成形体の各部位における融着率をより均一にし、かつ十分な機械的強度を得るためには、供給側ピンと排出側ピンとの距離（ピッチ）を２００〜４００ｍｍとすることがより好ましい。

【0047】

スチームピンのスチーム供給排出口は、スチームピンの挿入方向が一方向である場合には、スチームピンの側面のみに設ければ良いが、スチームピンの挿入方向が相対向する二方向である場合には、側面のみではなくピンの先端にも供給排出口を有することが好ましい。

【0048】

表皮材発泡粒子成形体が意匠面を有する場合、意匠性を確保するという観点から、スチームピンのスチーム供給排出口と意匠面側の表皮とは対向しないように配置されることが好ましい。また、スチーム供給排出口と表皮内面との間隔は、直線距離において１０ｍｍ以上離すことが好ましく、１５ｍｍ以上離すことが更に好ましい。
意匠面とは、表皮材被覆発泡粒子成形体を構造部材として使用したときに、外側に現れて人の目に触れる中空成形体の面を言う。

【0049】

冷却終了後、表皮材被覆発泡成形体からスチームピンをぬき去り、分割金型を開いて、成形バリを周囲に有する表皮材被覆発泡成形体を取り出す。最後に周囲の成形バリを取り除いて表皮材被覆発泡粒子成形体を得る。得られた表皮材被覆発泡粒子成形体は、発泡粒子成形体が中空成形体からなる表皮材で被覆され、かつ一部に発泡粒子成形体が存在しない中空室（空洞）を有する表皮材被覆発泡粒子成形体である。

【0050】

次に、本発明方法で得られる表皮材被覆発泡粒子成形体の物性について説明する。
発泡粒子成形体部分の見かけ密度は、得られる成形体の軽量性と機械的強度とのバランスを考慮すると、３０〜９０ｋｇ／ｍ^３が好ましく、より好ましくは３０〜６０ｋｇ／ｍ^３である。

【0051】

該見かけ密度は、発泡粒子成形体部分の重量を該成形体の外形寸法から求められる体積で割算することにより求めることができる。

【0052】

前記見かけ密度の発泡粒子成形体を得るには、前記発泡粒子のかさ密度が２０〜９０ｋｇ／ｍ^３であることが好ましく、より好ましくは２０〜６０ｋｇ／ｍ^３である。前記圧縮充填法を採用する場合には、その圧縮率にもよるが、発泡粒子成形体部分の所望の見掛け密度に対して、１．５倍程度のかさ密度を有する発泡粒子を用いることが好ましい。

【0053】

本明細書において、発泡粒子のかさ密度（ｋｇ／ｍ^３）は次のように測定される。
１Ｌのメスシリンダーを用意し、発泡粒子をメスシリンダーの１Ｌの標線まで充填し、充填された発泡粒子の重量（ｇ）を秤量することにより、１Ｌあたりの発泡粒子の重量（ｇ／Ｌ）を求め、さらに（ｋｇ／ｍ^３）に単位換算することにより求める。

【0054】

表皮材被覆発泡粒子成形体の軽量性と表面性とのバランスを考慮すると、表皮材の平均厚みは１．０〜４．５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１．５〜４．０ｍｍである。

【0055】

表皮材発泡粒子成形体の表皮材表面の最大高さ粗さＲｚは２０μｍ以下であることが好ましい。
最大高さ粗さＲｚの測定法については、実施例において説明する。

【0056】

表皮材被覆発泡粒子成形体における融着部の剥離強度は、１３０ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは１４０ＭＰａ、さらに好ましくは１５０ＭＰａである。また、その上限は概ね３００ＭＰａである。
融着部の剥離強度の測定法については、実施例において説明する。

【0057】

表皮材被覆発泡粒子成形体の機械的強度や外観の観点から、発泡粒子同士の融着率は、３０〜１００％であることが好ましく、より好ましくは４０〜１００％である。同様に、発泡粒子と表皮材とが融着する樹脂からなる場合には、発泡粒子と表皮材との融着率は、５０〜１００％であることが好ましく、より好ましくは６０〜１００％である。
融着率の測定法については、実施例において説明する。

【実施例1】

【0058】

実施例１
ブロー成形用の分割金型として、図３に示す中空成形体を得ることができる金型を用いた。該中空成形体は、外形寸法：縦１７００ｍｍ×横１４００ｍｍ×厚さ１００ｍｍの中空状の平板形状であり、その一方側の板面１１の中央部付近には、略矩形状に連続した凹条部１４が形成されており、凹条部１４の底面の内面側と反対側の板面１２の内面側とが融着して融着部５を形成し、融着部５により仕切られた平面視略四角形（板面１１側の寸法：縦８００ｍｍ×横９５０ｍｍ）の独立した中空部（成形室）を備えた中空成形体である。

【0059】

該分割金型の一方側には、前記中空部（成形室）を形成するために、略矩形状に連続した凸条部（先端側の外形寸法：縦８５０×横１０００ｍｍ、先端の幅７ｍｍ、他方の金型とのクリアランス３ｍｍ）を設けた。さらに、該分割金型側には、凸条部で囲まれた面内に、１本の充填フィーダ（内径２４ｍｍ）および１６本（縦４本×横４本）のスチームピン（内径８ｍｍ）を縦２５０ｍｍ間隔（ピッチ）、横３００ｍｍ間隔（ピッチ）で設けた。スチームピン全てのスチーム供給排出口の合計開口面積は４．３２ｃｍ^２であり、発泡粒子充填ガンによる充填口の開口面積は４．５２ｃｍ^２であった。充填ガン開口面積に対するスチーム供給排出口の合計開口面積の比は０．９６であった。

【0060】

内径１２０ｍｍの押出機に、ポリプロピレン系樹脂〔日本ポリプロ株式会社製プロピレン−エチレンブロック共重合体、商品名：ノバテックＰＰ、グレード：ＥＣ９ＥＶ、メルトフローレイト（ＭＦＲ）：０．３５ｇ／１０分（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）、溶融張力（ＭＴ）：１０．８ｃＮ（２３０℃）、融点：１６１℃〕を供給し、２０５℃で加熱、混練して溶融樹脂とした。
次に、溶融樹脂を押出機とダイリップとの間に付設されたアキュムレータ（２０５℃に設定）に充填した。次いで、円環状のダイリップから溶融樹脂を押出して、ダイ直下に配置された分割金型（６０℃に温調）間に円筒状のパリソンを形成した。次いで、プリブローによりパリソンを拡幅しつつ、金型を型締めしてパリソンを金型にて挟み込んだ。金型を締める直前のパリソン内面温度は１６５℃であった。そして、金型内のパリソンの各中空部となる箇所にブローピンを打ち込み、ブローピンから０．５０ＭＰａ（Ｇ）の加圧空気（ブローエア）を３０秒間パリソン内に吹き込み、金型キャビティの形状が賦形された２の独立した中空部を有する中空成形体を形成した。表皮材の平均厚みは３．０ｍｍであった。

【0061】

ブローエア吹き込み停止後、成形室となる中空成形体の中央の中空部内に、充填ガン及びスチームピンを挿入し、該スチームピンの周壁部に設けられたスチーム供給排出口から成形室内の気体を排気することにより、成形室内部の圧力を０．１３ＭＰａ（Ｇ）に調整しながら、０．２０ＭＰａ（Ｇ）にて圧縮しておいたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を充填ガンを通して充填した。該発泡粒子としては、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子［基材樹脂：プロピレン−エチレンランダム共重合体（融点１４５℃、エチレン含有量２．５重量％）、かさ密度２６ｋｇ／ｍ^３、平均粒子径：３．３ｍｍ］を用いた。

【0062】

発泡粒子充填後、成形室の周囲に位置する中空部（中空室）に圧力０．５０ＭＰａ（Ｇ）の加圧空気を供給して、該中空室を加圧しながら、以下のように、成形室にスチームを供給することにより発泡粒子を相互に融着させて発泡粒子成形体を形成した。まず、成形室内に挿入された１６本のスチームピンうち８本のスチームピン（スチームピンＡ）により成形室内を吸引しながら、残りの８本のスチームピン（スチームピンＢ）から圧力０．４０ＭＰａ（Ｇ）のスチームを成形室内に２０秒間供給した。次に、スチームピンＢから成形室内を吸引しながら、スチームピンＡから圧力０．４０ＭＰａ（Ｇ）のスチームを成形室内に２０秒時間供給した（交互加熱工程）。そして、全てのスチームピンから圧力０．４０ＭＰａ（Ｇ）のスチームを成形室内に１０秒間供給することにより（本加熱工程）、発泡粒子を相互に融着させると共に、成形室における表皮材の内面と発泡粒子とを融着させた。
表皮材被覆発泡粒子成形体を冷却し、スチームピンを抜き取ったのち、金型を開き、成形体を取り出し、成形バリを取り除いて目的とする表皮材被覆発泡粒子成形体を得た。表皮材融着部の厚みは３ｍｍ、幅は７ｍｍであった。得られた成形体の物性を表２に示した。

【0063】

実施例２
中空室に供給する加圧空気の圧力を０．５６ＭＰａ（Ｇ）とした以外は、実施例１と同様にして表皮材被覆発泡粒子成形体を得た。得られた成形体の物性を表２に示した。

【0064】

実施例３
中空室に供給する加圧空気の圧力を０．３５ＭＰａ（Ｇ）とした以外は、実施例１と同様にして表皮材被覆発泡粒子成形体を得た。得られた成形体の物性を表２に示した。

【0065】

実施例４
成形室に圧力０．４５ＭＰａ（Ｇ）のスチームを供給し、中空室に圧力０．５５ＭＰａ（Ｇ）の加圧空気を供給した以外は、実施例１と同様に表皮材被覆発泡粒子成形体を得た。得られた成形体の物性を表２に示した。

【0066】

比較例１
中空室に供給するエアー圧力を０．２８ＭＰａ（Ｇ）とした以外は、実施例１と同様にして表皮材被覆発泡粒子成形体を得た。得られた成形体の物性を表２に示した。
成形室に供給するスチームの圧力に対して中空室に供給する加圧空気の圧力の比が小さすぎるので、融着部にピンホールが発生した。
比較例１で得られた表皮材被覆発泡粒子成形体における融着部の断面写真である。ピンホールが形成されていることを確認できる。

【0067】

【表1】

【0068】

【表2】

【0069】

表中の各物性は、次の方法で測定した。
（表皮材厚み）
表皮材被覆発泡粒子成形体の長手方向中央部および長手方向両端部付近の計３箇所の長手方向に対する垂直断面において、各垂直断面の表皮材周方向に沿って等間隔に６箇所（ただし、融着部を除く。）の表皮材の厚みの測定を行い、得られた１８箇所の厚みの算術平均値を表皮材の平均厚みとした。

【0070】

（発泡粒子成形体部分の密度）
発泡粒子成形体部分の密度は、表皮材被覆発泡粒子成形体から発泡粒子成形体部分を切り分け、発泡粒子成形体部分の重量を発泡粒子成形体部分の体積により除した値をｋｇ／ｍ^３に単位換算することにより求めた。

【0071】

（表面平滑性指標：最大高さ粗さＲｚ）
表面粗さ表皮材被覆発泡粒子成形体の板面の中心部および四隅部（Ｒ部分を除く）の計５箇所から切り出した試験片を用いて表面粗さの測定を行った。測定装置としては株式会社小坂研究所製サーフコーダのＳＥ１７００αを使用した。水平な台に試験片を静置し、先端曲率半径が２μｍの触針の先端を試験片の表面に当接させて、試験片を０．５ｍｍ／ｓにて押出方向に移動させ、触針の上下変位を順次測定することで表面粗さの値を測定した。試験片の移動距離で特定される測定長さは、カットオフ値の３倍以上の所定の長さに定めた。なお、カットオフ値は８ｍｍとし、そのほかのパラメータは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１）の定義に準拠して、粗さ曲線要素の最大高さ粗さＲｚ（μｍ）を得た。次の基準により評価した。
◎：Ｒｚが１５μｍ以下である
○：Ｒｚが１５μｍよりも大きく２０μｍ以下
×：Ｒｚが２０μｍよりも大きい

【0072】

（金型再現性）
三次元寸法測定機によって、金型に対する表皮材被覆発泡粒子成形体の変形状態を確認した。次の基準により評価した。
◎：成形体の板面部において、金型との公差が±２．５ｍｍ以下
○：成形体の板面部において、金型との公差が±２．５ｍｍよりも大きく±３ｍｍ以下
×：成形体の板面部において、金型との公差が±３ｍｍより大きい

【0073】

（融着部剥離強度）
無作為に選択した表皮材被覆発泡粒子成形体の５箇所から、融着部に対して直交する方向に沿って、融着部が含まれるようにして幅３０ｍｍの試験片を５点切り出した。切り出した試験片における両表皮材の端部をそれぞれ剥離強度測定用冶具に挟み込み、テンシロンにて１０ｍｍ／分の引張速度にて融着部の融着面に対して垂直方向に引張ることにより引張試験を行なった（ｎ＝５）。各試験片において測定された最大点応力のうち、最も小さい値を剥離強度（ＭＰａ）としてそれぞれ表２に示す。なお、融着性が良好なものの剥離強度（最大点応力）は概ね１２０ＭＰａ以上であった。

【0074】

（表皮材と発泡粒子成形体間の融着率）
表皮材と発泡粒子成形体との融着性評価試験片として、得られた表皮材被覆発泡粒子成形体の中実部の中央及び四隅付近（Ｒ部を除く）の計５箇所から、両面側の表皮材を含む縦：１００ｍｍ×横：１００ｍｍ×厚み：表皮材を含む成形体厚みの試験片を切出した。それぞれの試験片から両面側共に表皮材を剥がして、各剥離面における発泡粒子成形体の発泡粒子１００個以上について、目視で剥離面の発泡粒子の状態を観察し、破壊された発泡粒子と、発泡粒子と表皮材間の界面で剥離した発泡粒子の数をそれぞれ計数し、破壊された発泡粒子と発泡粒子と表皮材間の界面で剥離した発泡粒子の合計に対する破壊された発泡粒子の割合を求めた。５箇所×２面（計１０箇所）の測定値のうち最も低い値を発泡粒子と表皮材の融着率とした。

【0075】

（発泡粒子成形体における発泡粒子の融着率）
発泡粒子どうしの融着率測定用試験片として、得られた表皮材被覆発泡粒子成形体の中実部の中心および四隅付近（Ｒ部分を除く）の計５箇所から、表皮材を含まないようにして縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み：表皮材を除く成形体厚みに切り出し試験片とした。それぞれの試験片の板面側の面の横方向中央部に縦方向に沿って深さ１ｍｍ×長さ１００ｍｍの切込みを設け、試験片を折り曲げて該切込みをきっかけとして試験片を破断し、破断面を目視観察し、１００個以上について、破壊された発泡粒子と、界面で剥離した発泡粒子数をそれぞれ計数し、破壊された発泡粒子と、発泡粒子と表皮材間の界面で剥離した発泡粒子との合計に対する破壊された発泡粒子の割合を求めた。５箇所の測定値の中で最も低い値を融着率とした。

【0076】

（融着部のピンホール）
融着部の片側よりライトを当て、融着部にピンホールが存在するか否かを確認した。次の基準により評価した。
◎：光の透過がまったくない
○：光の透過がうっすらと確認される
×：光の透過が数箇所ある

【符号の説明】

【0077】

１ ダイ
２ａ、２ｂ 金型
３ パリソン
３ａ、３ｂ パリソンの壁部の融着する部分
４ 凸条部
５ 融着部
７ 中空成形体
８ 独立した中空部（成形室）
９ 独立した中空部（中空室）
１０ ブローピン
１１ 中空成形体の一方側の板面
１２ 中空成形体の反対側の板面
１４ 凹条部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】