(57)【要約】【課題】本発明は、発泡性プラスチック成形体の製造方法に関し、弾性を有する発泡性プラスチックに伸縮性を備えたフィルムを被覆させた上下分離型の金型による成形体の製造方法を提供する。【解決手段】凹凸面を備えた立体成形体を上下一対の金型にて成形するにあたって、内部に一定割合を占めて配設する固形性の芯材を配した連続気泡を形成する発泡性プラスチックと、応力の増加に対して直線的に歪みの増加する線形弾性領域に比してより緩やか傾斜となる平坦弾性領域を有するＳ−Ｓ曲線の応力・歪み特性を備えた伸縮性プラスチックフィルムとを用い、該伸縮性フィルムを張設状態に固定する工程と、該伸縮性フィルムを平坦弾性領域にまで延伸させて金型底部に密着させる工程と、発泡工程と、硬化、脱型して成形体を得る工程とから成ることを特徴とする。【選択図】図１
2020104485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸面を備えた立体成形体を上下一対の金型にて成形するにあたって、連続気泡を形成する発泡性プラスチックと、内部に全体積に対し一定割合を占めて配設する固形性をもった芯材と、応力の増加に対して直線的に歪みの増加する線形弾性領域と該線形弾性領域に比してより緩やか傾斜となる平坦弾性領域を有するＳ−Ｓ曲線の応力・歪み特性を備えた伸縮性プラスチックフィルムとを用い、
ａ）該伸縮性フィルムによって起こる成形体の収縮分を予め拡張させた寸法に凹凸面を形成した上下金型の間に、該伸縮性フィルムを張設状態に固定する工程と、
ｂ）該金型の一部を真空吸引機で吸引し、該伸縮性フィルムを平坦弾性領域にまで延伸させて金型底部に密着させる工程と、
ｃ）該密着された伸縮性フィルムの表面に薄厚の中間層を施す工程と、
ｄ）上金型と下金型との間に芯材を固定する工程と、
ｅ）上記発泡性プラスチック樹脂を金型内部に投入し、一定条件下でプラスチック樹脂を発泡させる工程と、
ｆ）該発泡後のプラスチック樹脂の硬化を待って脱型して成形体を得る工程と、
から成ることを特徴とする発泡性プラスチック成形体の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法にあって、該芯材の占有割合を、全体に対して３０〜７０vol/％としたことを特徴とする発泡性プラスチック成形体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の製造方法にあって、該芯材の形状を、表面との間隔が柔軟性を求められる部分には薄く、それを除く部分には厚くなるよう形成したことを特徴とする発泡性プラスチック成形体の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３記載の製造方法にあって、該芯材を、求められる重さに近い値の重量物に形成したことを特徴とする発泡性プラスチック成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡性プラスチック成形体の製造方法に関し、更に詳細には、内部に一定割合を占めた芯材を内包させた発泡性の弾性プラスチックの周囲を伸縮性フィルムで被覆した成形体を、上下分離型の金型で製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発泡性プラスチック成形体の製造にあっては、ａ）非弾性（硬質）発泡性プラスチックの表面に弾性を備えたフィルムを被覆させるタイプの成形体と、ｂ）弾性を有する発泡性プラスチックの表面に塗料等を施して塗膜を形成するタイプの二つのタイプが存する。
前者にあっては、表面に皺のないきれいな仕上がりとすることができ、内部が硬質の発泡性プラスチックであることから比較的正確な寸法精度が実現できるが、柔軟性に欠ける傾向にあり、柔らかさを求める用途には不向きである。
一方、後者にあっては、柔軟性はあるものの、低分子の塗膜によって繰り返しの引張りや押圧に対する靱性に欠け、風雨や直射日光に耐えるべき耐候性も弱く、且つ、表面には微細な孔の存在があり、水の浸透に抗すべき止水性に欠ける傾向にある。
【０００３】
そこで、本発明者はこれら欠点を克服する手段として、弾性を有する発泡性プラスチックの表面に伸縮性を備えたプラスチックフィルムを被覆させる方法を模索したが、それには以下の如き問題が現れた。
先ず、上下に分かれた金型を用いて上記成形体を製造しようとしたとき、成形体に厚みがあると、その厚みに合わせて伸縮性プラスチックフィルムを金型底壁に向けて引っ張り処理しなければならず、引っ張り処理後には、それが弾性として締め付け方向に働くものとなり、内側の弾性発泡プラスチックを収縮させる虞が生じる。
その収縮分が一定範囲を超えると、一定の形状を保つべき成形体としての保形性が失われ、又、成形の寸法精度にも影響が及び、寸法安定性に欠ける傾向がある。
【０００４】
尚、発泡成形体に合成樹脂シートを接合させて複合成型体を製造する方法が特許文献１に記載されているが、この発明は主に蒸気加熱で発泡を促す独立気泡型の成形品に対するものであり、柔粘性に欠けるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２７９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決しようとするもので、上下に分かれた金型を用いて発泡性プラスチック成形体を製造することを前提とし、弾性を有する発泡性プラスチックに伸縮性を備えたフィルムを被覆させ、その際に生じる成形体としての保形性や収縮に対する寸法安定性等の問題を解決し得る方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明発泡性プラスチック成形体の製造方法にあっては、凹凸面を備えた立体成形体を上下一対の金型にて成形するにあたって、連続気泡を形成する発泡性プラスチックと、内部に全体積に対し一定割合を占めて配設する固形性をもった芯材と、応力の増加に対して直線的に歪みの増加する線形弾性領域と該線形弾性領域に比してより緩やか傾斜となる平坦弾性領域を有するＳ−Ｓ曲線の応力・歪み特性を備えた伸縮性プラスチックフィルムとを用い、ａ）該伸縮性フィルムによって起こる成形体の収縮分を予め拡張させた寸法に凹凸面を形成した上下金型の間に、該伸縮性フィルムを張設状態に固定する工程と、ｂ）該金型の一部を真空吸引機で吸引し、該伸縮性フィルムを平坦弾性領域にまで延伸させて金型底部に密着させる工程と、ｃ）該密着された伸縮性フィルムの表面に接着性又は密着性を備えた薄厚の中間層を施す工程と、ｄ）上金型と下金型との間に芯材を固定する工程と、ｅ）上記発泡性プラスチック樹脂を金型内部に投入し、一定条件下でプラスチック樹脂を発泡させる工程と、ｆ）該発泡後のプラスチック樹脂の硬化を待って、脱型して成形体を得る工程と、から成ることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発泡性プラスチック成形体の製造方法は、該芯材の占有割合を、全体に対して３０〜７０vol/％としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発泡性プラスチック成形体の製造方法は、該芯材の形状を、表面との間隔が柔軟性を求められる部分には薄く、それを除く部分には厚くなるよう形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発泡性プラスチック成形体の製造方法は、該芯材を、求められる重さに近い値の重量物に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
弾性を備えた連続気泡を形成する発泡性プラスチックと、線形弾性領域とプラトー（平坦）弾性領域を備えたＳ−Ｓ曲線の応力・歪み特性を有する伸縮性プラスチックフィルムとを組み合わせることで、一定の範囲で柔軟性を備えた成形体とり、例えば、人と接触する部位に用いると、肌に優しく、又、その他の部位との接触にも抵抗感の少ない成形体とすることができる。更に、物との接触にあっても、一定範囲で弾性が発揮され、衝撃等があってもこれを緩和することができる。
【００１２】
成形体は、表面に伸縮性プラスチックフィルムが被覆されるので、その弾性回復力により弾性を有する発泡プラスチックを締め付けて、収縮させる方向に働くものとなり、それは成形体の中心部に向かう求心方向となる。しかし、その求心方向には芯材が配設されており、その芯材は固形性をもった素材で形成されているので、固形性による反力で収縮力に直接的に抗するものとなり、且つ、それが成形体の全体積に対し一定割合を占めることで、その反発力を収縮力に対する有効な値とすることができる。
【００１３】
上記収縮力に対しては、伸縮性プラスチックフィルムを用い、その伸縮性フィルムを平坦弾性領域にまで延伸させて金型底部に密着させるので、成形後には該伸縮性フィルムの平坦弾性領域が働くものとなる。
即ち、成形後に起こる弾性回復力は、線形弾性領域と平坦弾性領域を備えた応力−歪み特性に基づいて、その平坦領域では、比較的緩やかな傾斜の弾性回復力となる。この結果、この伸縮性フィルムによる発泡性プラスチックへの収縮作用を、その緩やかな弾性回復力で一定範囲に抑えることができる。
そして、この伸縮性フィルムの収縮分を予め拡張させた寸法に凹凸面を形成した金型に伸縮性フィルムを張設すると、その伸縮性フィルムによって起こる成形体の収縮分を予め金型の凹凸面を拡張させた寸法に形成することで、たとえ収縮が起こってもこれらを一定範囲に抑えて、寸法安定性を高めることができる。
【００１４】
又、一定方向から表面に外力が加えた場合にも、成形体の形を変形させることになる。
しかし、本発明成形体にあっては、加えられた外力は一旦直進方向に進んで中心部の芯材に向かい、これを押圧することになるが、これを受け止めた芯材は、弾力を備えた発泡プラスチックに囲まれているので、その方向に沈み込むような形態で後退動し、その移動に伴って、加えられた外力は、芯材から周辺へと分散されて伝えられる。そして、沈み込みが終了すると、次いで弾力によって反力が生じ、後退した位置を戻す方向の力が働き、芯材を元の状態に戻すよう作用する。
この一連の作用によって、一定方向に働く外力は全体方向へと分散され、且つ、それが反力で戻される作用が働き、外力の力が吸収、緩和され、成形体としての機能を高めるものとなる。
【００１５】
上記柔軟性が求められる部位は、成形体の用途に応じて、一定範囲に限定され、それ以外の部位には要求されないことも多い。
斯かる場合、芯材の形状を、表面との間隔が柔軟性を求められる部分には薄く、それを除く部分には厚くなるよう形成すると、先ず、その求められる部位には、芯材を薄く、即ち、発泡プラスチックの層を厚くすることで、上記柔軟性の作用が発揮される。
一方、それの求められない範囲では、芯材形状を厚くすることで、即ち、その範囲では芯材層の占有面積を増大させることで、上記外力に対する抗力を大きくすることができる。従って、必要な部位での柔軟性を発揮させつつ、必要とされない範囲では芯材の専有面積を上げて、全体としてのより大きな保形性を発揮させることができる。
【００１６】
成形体の表面には、高分子で形成されたプラスチックフィルムが被覆されるので、低分子塗膜のような脆弱性や耐候性の劣化等が起こらず、引っ張り、圧縮等に強い靱性を示し、風雨、日光照射にも強く、且つ、高い止水性を発揮し、フィルム表面に皺の発生もない。
【００１７】
金型に吸着した伸縮性フィルムには、接着性又は密着性を備えた中間層を施してあるので、発泡・硬化後の成形体と表面の伸縮性フィルムとは、互いに密接した状態となり、連続気泡を形成した発泡性プラスチックの気泡の出口が封鎖された状態となり、この結果、連続気泡の場合に圧縮等が加わると内部の気泡が外部にそのまま排出されるものを、これに抗するものとなる。即ち、成形体に外力が加えられた場合に、当初は空気の弾力性で柔軟に対応するが、一定以上の値に達したときには、封鎖された空気による圧縮抵抗性が発揮され、上記成形体としての保形性を増すものとなる。
【００１８】
請求項２記載の発泡性プラスチック成形体の製造方法にあっては、芯材の占有割合を３０〜７０vol/％とすることで、柔らか過ぎず又硬すぎない柔軟性と保形性の保たれた適正な性能を発揮することができる。
【００１９】
請求項３記載の発泡性プラスチック成形体の製造方法にあっては、芯材の形状を表面との間隔が柔軟性を求められる部分には薄く、それを除く部分には厚くなるよう形成することで、必要な部位での柔軟性を発揮させつつ、必要とされない範囲では芯材の専有面積を上げて、必要性に応じた芯材の形態をとることができる。
【００２０】
請求項４記載の発泡性プラスチック成形体の製造方法にあっては、軽量に過ぎる場合等に適性な重さに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明製造方法で得た成形体の一例を示す模式的断面図である。
【図２】伸縮性プラスチックフィルムの応力−歪み特性を示すグラフである。
【図３】本発明に用いる発泡プラスチック樹脂の注入機の模式図である。
【図４】本発明に用いる金型の模式的側面図である。
【図５】本発明に用いる金型の寸法を成形体の収縮分を予め拡張させて形成する一部拡大の模式的側面図である。
【図６】本発明の各工程を示す模式的側面で、（ａ）がプライマーを塗布する工程、（ｂ）が伸縮性フィルムを載置する工程、（ｃ）真空吸引する工程、（ｄ）中間層を形成する工程、を示す。
【図７】本発明の各工程を示す模式的側面で、（ｅ）が芯材を固定する工程、（ｆ）が樹脂原液を注入する工程、（ｇ）が発泡プラスチック樹脂の発泡工程、（ｈ）硬化後の脱型工程を示す。
【図８】芯材が保形性を発揮する作用を示す模式的断面図である。
【図９】外力を受けた際の芯材の作用を示す模式的断面図で、（ａ）が通常状態、（ｂ）が芯材が沈み込んだ状態、（ｃ）が芯材が外力を分散させる状態、（ｄ）が芯材が周囲から反力を受ける状態、（ｅ）が芯材が上昇する状態、（ｆ）が元に戻った状態を示す。
【図１０】局部的に芯材を配した場合の外力を受けた芯材の作用を示す模式的断面図で、（ａ）が局部的に発泡プラスチックの層が厚い場合、（ｂ）が局部的に発泡プラスチックの層が薄い場合、（ｃ）が芯材の厚みが変化する場合を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の対象とする成形体とは、凹凸面を備えた立体成形体で、その中に芯材３６が配設されたものをいい、例えば図１に示す如く、中央に凹部を配し外側に膨出形の凸部が形成されるひょうたん型の成形体が挙げられる。その素材は、発泡ウレタン等の発泡性のプラスチック樹脂を原料とし、これを一定形状を型取った上下分離型の金型に注入し、発泡後に硬化させて形成体３０として得るものをいい、該発泡性プラスチック３０は連続気泡を備えた一定範囲で弾性を有するものをいう。
【００２３】
先ず、発泡性プラスチックの発泡注入機１０について説明すると、同装置は、図３に示す如く、樹脂主剤を収容したＡタンクと硬化剤を収容したＢタンクとの二つのタンクを備え、両タンクからバルブを備えた送液パイ１１，１２プを繋ぎ、その先に両液を混合するミキシング１３を配設し、そのミキシングヘッド１４から後述する成形金型２０へと強制撹拌を伴う混合で送り出しを可能としてなる。
【００２４】
次に、上下に分離される一対の金型２０については、図４に示す如く、下型となるキャビティ２１と上型となるコア２２とを蝶番２７を介して開閉することで凹溝２３，２４を形成し、成形品の一方を型取ってキャビティに凹溝２３を刻み、反対側となるコアも同様とする。この凹凸の組み合わせは任意的で、一方に凸型を形成する場合もある。
該キャビティ２１及びコア２２の両金型の一端には、真空吸引の為の真空吸引機を配し、該吸引機とパイプで繋がる吸引孔２５，２６をキャビティ２１及びコア２２の背面にそれぞれ穿設する。このとき、吸引には金型底壁の曲面に従って凹みの大きな箇所等が存在するので、そこに合わせて吸引孔の場所を設定すると、無駄のない吸引となる。
【００２５】
上記発泡性プラスチックにあっては、連続気泡を形成するタイプのプラスチックとするが、これは独立気泡と比べて気泡内の空気の出入が自由で、柔軟性に富むからである。
【００２６】
本発明でいう芯材とは、上記発泡性プラスチックに内包させて、該発泡性プラスチックの柔軟性等の特性に伴う性質を補うため、該成形体の全体積に対し一定割合を占めて固形性をもった素材を芯材３６として配設する。
この芯材３６は、上記連続気泡を形成するタイプのプラスチックにあっては、独立気泡と比べて気泡内の空気の出入が自由で柔軟性に富むが、その一方で、後述する伸縮性プラスチックフィルムからの締め付け力にあったとき、収縮するおそれがあり、これに抗して、一定の形を保つためである。
この意味で、芯材３６の素材には、一定の固形性を備えたものとし、例えば、発泡スチロール、発泡ウレタン、木材の塊又はこれらのチップ材、或いはダンボール、紙管の紙材等が利用できる。
【００２７】
このとき、芯材３６の全体に対する占有割合を３０〜７０vol/％とすれば、柔らか過ぎず又硬すぎない、適正な性能を発揮することができる。
３０vol/％以下では、芯材の反力が小さく保形性の乏しいものとなり、７０vol/％以上では、保形性は得られるが柔軟性に乏しいものとなるからである。
【００２８】
次いで、上記発泡プラスチックに対し、この表面をフィルム体で覆うが、その覆うべきフィルム体は、エラストマー等の伸縮性プラスチックフィルムとし、且つ、以下の弾性特性を備えたものとする。
当該伸縮性のプラスチックフィルムは、図２に示す如く、応力−歪み（Ｓ−Ｓ）曲線を描いたとき、応力の増加に対してその歪みが直線的に増加する線形弾性領域と、該線形弾性領域に比してより緩やか傾斜となる平坦弾性領域を有する特性のものとし、本発明では主にこの平坦弾性領域を利用するものである。
該伸縮性プラスチックフィルム例えばエラストマーフィルムは、分子構造上、ソフトセグメント部と、ハードセグメント部からなり、この分子構造上の特性が、伸縮性とともに、そこに上記応力―歪みの弾性特性をもたらすものと推察され、この平坦弾性領域には緩やかな弾性回復力が期待できる。
このフィルムには、例えば、ポリウレタンフィルム（厚み３０μｍ）等が利用できる。
【００２９】
次に、上記連続気泡を形成した発泡性プラスチックと伸縮性フィルムとの関係にあって、後述する如く、該発泡性プラスチックには伸縮性フィルムによって起こる締め付け力による収縮が予想され、その収縮分を予め拡張させた寸法に凹凸面を形成する。
即ち、図５に示す如く、伸縮性フィルムによって起こる締め付け力に対し、その予想される収縮分に対し、その分量を予め拡張させた寸法で
金型の凹凸面の寸法を定めることで、硬化後の寸法への影響を緩和させる。
【００３０】
次いで、上記発泡注入機、上下金型及び真空吸引機等の準備が済んだ後、成形の工程に入る。
それを図６に基づいて説明すると、先ず、発泡注入機１０と金型２０が準備されたら、必要に応じて、該金型２０の凹溝２３，２４の周縁部にプライマー液を塗布することができる（図６（ａ）参照）。
このプライマー液とは、本発明にあっては、後述する成形品の金型接合部の密着性及び止水性を高める為のもので、フィルム３１，３２に高い接着性をもつ液体を選定し、例えば、クロロプレンゴム系接着剤等が挙げられる。該プライマー液を金型溝の周縁部（図２の斜線部）に向かってガンにて噴射するか、又は、刷毛塗り等して、溝の周縁部に３〜１０ｍｍ程度の幅に形成する。
【００３１】
次いで、図６（ｂ）に示す如く、伸縮性プラスチックフィルム３１をキャビティ２１の凹溝２３を覆って一定幅分余裕をもった大きさとし、それを接合平面上に載置し、コア側においても、同様とする。そして、フィルムの張りを確保するため、溝に嵌合させた枠体２１ａ、２２ａ等で周縁を固定する。
枠体２１ａ、２２ａ’等でフィルムを張設状に固定した後、蝶番２７を介してキャビティ２１及びコアを閉じ、クランプで固定する。
このとき、キャビティ２１及びコア２２の両金型は、必要に応じて熱可塑性による軟質性を高める目的で、温度を４０〜８０℃の範囲で予備加熱することができる。
【００３２】
上記金型へ伸縮性フィルム３１，３２をセッティングしたら、図６（ｃ）に示す如く、上記真空吸引機からの吸引を開始する。すると、成形溝と伸縮性フィルム３１，３２との間の空隙部のエアーが除去され、伸縮性フィルム３１，３２は徐々に成形溝の底部へと伸長され、やがて凹溝２３，２４の底部に密着した状態となる。ここで、底部とは、金型の底壁及び側壁を含めた意である。
このとき、該伸縮性フィルムは、線形弾性領域を超えて平坦弾性領域にまで延伸され、その延伸された状態で金型底部に密着されるものとなる。
延伸性によりフィルム表面での皺の発生もない。
【００３３】
次に、図６（ｄ）に示す如く、硬化後の発泡プラスチックとの接着性を高めるため、伸縮性フィルム３１，３２の表面に、接着性を備えた薄厚の中間層を施す。
この中間層は、発泡プラスチックと伸縮性フィルムとに対し、互いの密接性を加えるものとし、加工時には噴霧又は塗布し、フィルムの伸縮性を阻害しない範囲で、接着性又は硬化性を与えても良い。
又、該中間層には、紫外線に対する耐候性や、成形体への色彩性を付与しても良い。
その層厚は薄厚で良く、例えば２０μｍとすることができる。
【００３４】
次いで、図７（ｅ）に示す如く、芯材３６の一端に針金状の棒体３６ａを配して、これをキャビティ２１の左右の枠体２１ａ側に固定する。
【００３５】
次に、図７（ｆ）に示す如く、上記発泡注入機１０から主剤と硬化剤とが混合された発泡プラスチックの原液Ｇを、上記発泡注入機１０からミキシングヘッド１４を経て金型凹溝２３，２４で形成される空間Ｓへと投入する。
すると、主剤と硬化剤との間で発泡反応が起こり、例えば、ウレタン樹脂であれば、イソシアネートとポリエステル又はポリエーテルとが反応し、炭酸ガス生成を伴う発泡現象が惹起され、連続気泡の発泡層３５が形成される（（図７（ｇ）参照））。
このとき、ガス圧の高まりと共に形成された発泡層３５は、周縁を覆った伸縮性フィルム３１，３２を充分に金型底壁及び壁面まで伸長させる。
【００３６】
発泡プラスチックの反応が完了したら、図７（ｈ）に示す如く、クランプ２８を解いて、キャビティ２１及びコア２２を開いて、中から硬化後の成形体３０を取り出し、必要に応じて自然養生を促し、加熱等の一定条件下で完全硬化を促し、脱型する。
【００３７】
斯かる工程によって、固形性の芯材を内包させた連続気泡を形成する発泡性弾性プラスチックの周囲に、応力の増加に対して直線的に歪みの増加する線形弾性領域に比してより緩やか傾斜となる平坦弾性領域を有するＳ−Ｓ曲線の応力・歪み特性を備えた伸縮性プラスチックフィルムを被覆させてなることを特徴とする凹凸面を備えた発泡性プラスチックの立体成形体を得る。
【００３８】
次に、上記工程等に基づく本発明の作用及び効果について説明する。
上記本発明製造方法で得られた成形体は、弾性を有する連続気泡を形成する発泡性プラスチックと伸縮性を備えたプラスチックフィルムとを組み合わせることで、一定の範囲で柔軟性を有する成形体とすることができ、例えば、人と接触する部位に用いると、肌に優しく、又、その他の部位との接触にも抵抗感の少ない成形体とすることができる。例えば、医療用品や、介護用品等に活用することができる。
又、人との関係によらず、物同士での接触や衝突の危険がある場合であっても、一定範囲で弾性が発揮されるので、この衝撃力を緩和し、破壊や損傷を回避することができるものとなる。
その際、伸縮性プラスチックフィルムに、引張り等への靱性、耐候性及び止水性を付与することで、繰り返しの引張りや押圧に対して強い靱性を発揮すると共に、風雨や直射日光に耐える耐候性をもたらし、水の浸透に対してもこれに抗する止水性を発揮するものとなる。
【００３９】
次に、この成形体は、図８に示す如く、表面に伸縮性プラスチックフィルムが被覆されるので、その弾性回復力により弾性を有する発泡プラスチックを締め付けて、収縮させる方向に働くものとなり、それは成形体の中心部に向かう求心方向となる。
しかし、その求心方向には芯材３６が配設されており、その芯材３６は固形性をもった素材で形成されているので、固形性による反力で収縮力に直接的に抗するものとなり、且つ、それが成形体の全体積に対し一定割合を占めることで、その反発力を収縮力に対する有効な値とし成形体としての形を適正に保つことができる。
【００４０】
このとき、芯材３６の占有割合を３０〜７０vol/％とすれば、柔らか過ぎず又硬すぎない、適正な性能を発揮することができる。
即ち、３０vol/％以下とすると、柔軟性には優れるが、反力が小さく保形性の乏しいものとなり、７０vol/％以上とすると、反力は大きいが柔軟性に乏しいものとなる傾向があり、上記範囲にて最も適正な性能を発揮できるものとなる。
【００４１】
次に、上記収縮力に対しては、伸縮性プラスチックフィルムを用い、その伸縮性フィルムを平坦弾性領域にまで延伸させて金型底部に密着させるので、成形後には該伸縮性フィルムの平坦弾性領域が働くものとなる。
即ち、成形後に起こる伸縮性プラスチックフィルムの弾性回復力は、図２に示す如く、応力−歪み特性において線形弾性領域と平坦弾性領域を備えたものとなり、この線形弾性領域では、応力の増加に対して直線的に歪みの増加するものとなり、傾斜度θ１は比較的大きな値を示し、歪みも大きなものとなる。これに対し、平坦弾性領域では、点Ｐを境として、傾斜度θ２が小さく、線形弾性領域に比してより緩やか傾斜となり、歪みの値も小さなものとなる。
従って、もし、発泡プラスチックの硬化後に伸縮性フィルムによる発泡性プラスチックへの締め付け力が働いた場合にも、この平坦弾性領域においては、弾性回復力による応力への歪みが小さく、締め付け力による歪みの作用−収縮作用が緩やかなものとなる。
そこで、その伸縮性フィルムによって起こる成形体の収縮分を一定範囲に納めることが可能となり、この予想される伸縮性フィルムの収縮分を予め拡張させた寸法に金型の凹凸面を形成することができる。もし発泡性プラスチックに収縮が起こったとしても、その収縮分は予め拡張された寸法分となる。従って、収縮にともなって起こる寸法精度の誤差はこれを一定範囲に抑えることができる。従って、成形体の仕上がりを、求める寸法精度に保つことができ、つまり、寸法安定性を高めることができる。
【００４２】
又、図９に示す如く、一定方向から表面に外力が加えた場合にも、成形体の形を変形させることになる。
しかし、本発明成形体にあっては、加えられた外力は一旦直進方向に進んで中心部の芯材３６に向かい、これを押圧することになる（図９（ａ）参照）。すると、これを受け止めた芯材３６は、弾力を備えた発泡プラスチックに囲まれているので、その方向に沈み込むような形態で後退動する（図９（ｂ）参照）。その移動に伴って、加えられた外力は、芯材３６から周辺へと分散されて伝えられる（図９（ｃ）参照）。そして、沈み込みが終了すると、次いで弾力によって反力が生じ（図９（ｄ）参照）、後退した位置を戻す方向の力が働き（図９（ｅ）参照）、芯材３６を元の状態に戻す（図９（ｆ）参照）。
この一連の作用によって、一定方向に働く外力は全体方向へと分散され、且つ、それが反力で戻される作用が働き、外力の力が吸収、緩和され、成形体としての機能を高めるものとなる。
【００４３】
上記柔軟性が求められる部位は、成形体の用途に応じて、一定範囲に限定され、それ以外の部位には要求されないことも多い。
斯かる場合、芯材３６の形状を、表面との間隔が柔軟性を求められる部分には芯材３６を薄く（相対的に発泡プラスチックを厚く）、それを除く部分には厚くなるよう形成することができる。例えば、図１０（ａ）に示す如く、外力が加えられる方向に芯材３６を薄く、発泡プラスチックを厚くすることで、上記柔軟性の作用が発揮される。
一方、それの求められない範囲では、芯材形状を厚く（相対的に発泡プラスチックを薄く）することで、即ち、その範囲では芯材３６の占有面積を増大させることで、上記外力に対する抗力を大きくすることができる。例えば、図１０（ｂ）に示す如く、外力の加えられる方向に芯材３６を厚く（相対的に発泡プラスチックを薄く）することで、外力に対して強い抗力が発揮される。
又、芯材３６の厚い−薄いを交互に繰り返す形態とすれば、成形体を握ったときに、掌にしっかり食い込ませることができる（図１０（ｃ）参照）。
従って、必要な部位での柔軟性を発揮させつつ、必要とされない範囲では芯材の専有面積を上げて、必要性に応じた芯材の形態をとることができる。
【００４４】
成形体には、一定の重量性が求められる場合がある。
この場合に、該芯材３６を求められる重さに近い値の重量物に形成し、例えば、鉄粒、鉛粒等とすると、一定の重量性を発揮することができ、あまりに軽量に構成した場合に起こる問題を解消することができる。
【００４５】
芯材３６の一部に内部を貫通する連通孔を形成すれば、例えば、上下又左右に分かれた場合の柔軟層を連結させることができ、全体としての一体性を保持することができる。
【００４６】
次いで、成形体の表面には、高分子で形成された伸縮性プラスチックフィルムが被覆されるので、従来の低分子塗膜のような、劣化や脆弱性が起こらず、強い接触や衝突があっても、これに耐えることができる。
止水性にあっても、低分子による小さな孔の存在はなく、連続した高分子膜による密閉性により、高い止水性が発揮される。
風雨、日光照射等に対する耐候性も高く、表面の皺もない。
【００４７】
伸縮性フィルムには、接着性を備えた中間層が施されるので、硬化後の成形体と表面の伸縮性フィルムとは、互いに接着した状態となり、連続気泡を形成した発泡性プラスチックの気泡の出口が封鎖された状態となる。
この結果、圧縮等が加わった場合に連続気泡の内部気泡が外部にそのまま排出されるのに抗するものとなり、即ち、成形体に外力が加えられた場合に、当初は空気の弾力性で柔軟に対応し、力が一定以上の値に達したときには、封鎖された空気が圧縮抵抗性を発揮し、上記成形体としての保形性を増すものとなる。
又、この中間層の存在は、表面の伸縮性フィルムの性格を補うことができ、フィルムが伸ばされて薄くなった場合にもその物理的強度への補いとなる。
又、成形体が直射日光を浴びるところ等では、紫外線対策も含めて耐候性を付与することができる。
更に、成形体に色彩が求められる場合には、着色することで望む色彩が得られるものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明製造方法によって得られる成形体は、弾性と必要に応じて軽量性等を備えものとなり、主に医療分野や介護用品、住設用品等の分野に応用されるが、これに限らず上記特性が求められる分野への広い活用が可能なものである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  ウレタン発泡注入機
１１  送液パイプ
１２  送液パイプ
１３  ミキシング
１４  ミキシングヘッド
２０  金型
２１  キャビティ
２１ａ  枠体
２２  コア
２２ａ  枠体
２３  凹溝
２４  凹溝
２５  吸引孔
２６  吸引孔
２７  蝶番
２８  クランプ
３０  成形体
３１  伸縮性プラスチックフィルム
３２  伸縮性プラスチックフィルム
３３  中間層
３４  中間層
３５  発泡プラスチック
３６  芯材
３６ａ  棒体
Ｇ  ウレタン原液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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