(57)【要約】【課題】異種の発泡粒子原料が混じることなく、良好に加熱成形された異種の発泡粒子成形体が一体的に積層接着された発泡粒子多層成形体を容易且つ安価に得ることができる製造方法を提供すること。【解決手段】第１成形空間内に第２充填器を挿入した状態で、第１発泡粒子を第１充填器より前記第１成形空間に充填し、加熱媒体を供給して第１発泡粒子成形体を成形した後、移動側金型を開いて第２成形空間を前記第１発泡粒子成形体と移動側金型との間に形成し、前記第２成形空間に上記第２充填器により第２発泡粒子を充填し、加熱媒体を供給して第２発泡粒子成形体を成形すると共に、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とを積層接着させて一体成形体を成形する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１発泡粒子の成形体から成る第１発泡粒子成形体と、第２発泡粒子の成形体から成る第２発泡粒子成形体とが一体的に積層接着された発泡粒子多層成形体の製造方法であって、
固定側金型と移動側金型から成る成形型によって前記第１発泡粒子成形体を成形する第１成形空間を形成し、
前記第１成形空間内に前記第２発泡粒子を充填する第２充填器を前記固定側金型から挿入した状態で、前記第１発泡粒子を充填する第１充填器により第１発泡粒子を前記第１成形空間に充填し、加熱媒体を供給して充填した第１発泡粒子を相互に融着させて第１発泡粒子成形体を成形した後、
前記移動側金型を開いて前記第２発泡粒子成形体を成形する第２成形空間を前記第１発泡粒子成形体と移動側金型との間に形成し、
前記第２成形空間に前記第２充填器により第２発泡粒子を充填し、加熱媒体を供給して充填した第２発泡粒子を相互に融着させて第２発泡粒子成形体を成形すると共に、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とを積層接着させて一体成形体を成形することを特徴とする、発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項２】
上記第１成形空間内に上記第２発泡粒子を充填する第２充填器を上記固定側金型から挿入した状態で、上記第１発泡粒子を充填する第１充填器により第１発泡粒子を前記第１成形空間に充填し、加熱媒体を供給して充填した第１発泡粒子を相互に融着させて前記第２充填器による貫通穴を有する第１発泡粒子成形体を成形した後、
上記移動側金型を開いて上記第２発泡粒子成形体を成形する第２成形空間を前記第１発泡粒子成形体と移動側金型との間に形成し、
前記第２成形空間に前記第２充填器により第２発泡粒子を充填すると共に、前記第２充填機の充填口を上記貫通穴から引き抜いた後、又は充填口を上記貫通穴から引き抜きながら該貫通穴に第２発泡粒子を充填し、加熱媒体を供給して充填した第２発泡粒子を相互に融着させて第２発泡粒子成形体を成形すると共に、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とを積層接着させて一体成形体を成形することを特徴とする、請求項１に記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項３】
上記第１発泡粒子成形体は、底部と該底部の周縁より立ち上がる側壁部とを有し、上記第２発泡粒子成形体は、前記第１発泡粒子成形体の底部と側壁部とにより形成される凹部空間内に少なくとも位置し、前記底部に積層接着していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項４】
上記第２充填器を上記固定側金型から上記第１成形空間のうち第１発泡粒子成形体の側壁部を形成する部位の空間に挿入した状態で、上記第１充填器により第１発泡粒子を前記第１成形空間に充填することを特徴とする、請求項３に記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項５】
上記第２発泡粒子成形体の厚みが２〜２０ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項６】
上記第１発泡粒子成形体の側壁部の内側の周縁に該側壁部と充填する第２発泡粒子とを隔てる仕切壁を挿入した状態で、上記第２充填器により第２発泡粒子をクラッキング充填することを特徴とする、請求項３〜５のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項７】
加熱媒体を供給して、充填した上記第１発泡粒子を前記第１発泡粒子間に空隙を有する状態で相互に点融着させて連通する空隙を有する第１発泡粒子成形体を成形した後、
上記移動側金型を開いて上記第２発泡粒子成形体を成形する第２成形空間を前記連通する空隙を有する第１発泡粒子成形体と移動側金型との間に形成し、
前記第２成形空間に上記第２充填器により第２発泡粒子を充填し、加熱媒体を供給して第２発泡粒子を相互に融着させて第２発泡粒子成形体を成形すると共に、上記連通する空隙を有する第１発泡粒子成形体を構成している第１発泡粒子を発泡させて発泡粒子間の空隙を埋め、且つ第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とを積層接着させて一体成形体を成形することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項８】
上記第１発泡粒子が熱可塑性樹脂発泡粒子であり、上記第２発泡粒子が熱可塑性エラストマー発泡粒子であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項９】
上記第１発泡粒子成形体のショアＡ硬度（Ａ1）に対する上記第２発泡粒子成形体のショアＡ硬度（Ａ2）の比（Ａ2／Ａ1）が０．０５〜０．５であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項１０】
上記第１発泡粒子がポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂との複合樹脂発泡粒子から選択される１又は２以上の熱可塑性樹脂発泡粒子であると共に、上記第２発泡粒子がオレフィン系熱可塑性エラストマー発泡粒子であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【請求項１１】
上記第１発泡粒子がポリオレフィン系樹脂からなる発泡状態の芯層と、該芯層を被覆するポリオレフィン系樹脂被覆層とからなる複合樹脂発泡粒子であり、前記被覆層を構成するポリオレフィン系樹脂の融点が前記芯層を構成するポリオレフィン系樹脂の融点よりも低いことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発泡粒子成形体を積層した発泡粒子多層成形体を、１つの成形型で一体的に成形する発泡粒子多層成形体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の工業製品や生鮮食品等の包装材、或いは自動車用内装材や建築用部材など広い分野において、軽量性や衝撃吸収性等の観点から、発泡粒子成形体が広く利用されている。
【０００３】
発泡粒子成形体は、その用途によっては、物性の異なる複数の発泡粒子成形体を積層した発泡粒子多層成形体として使用される場合がある。このような発泡粒子多層成形体は、積層されたそれぞれの発泡粒子成形体がその物性に応じた特有の効果を発揮するため、使用用途に対応した優れた材料となる。
【０００４】
上記のような発泡粒子多層成形体を製造する方法として、例えば、それぞれの発泡粒子成形体を別々に成形しておき、後工程で接着剤により貼り合せて一体化して製造する方法がある。しかし、この方法は、その製造作業が煩雑で製造サイクルが長くなると共に、製造コストが高くなるという課題があった。
そこで、異なる複数の発泡粒子成形体を積層した発泡粒子多層成形体を、１つの成形型で一体的に成形する技術が開発され、特許出願されている（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５５−４６９６３号公報
【特許文献２】特開２０１８−３９２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１にかかる製造方法は、第２発泡粒子の充填が、第１発泡粒子の成形体の加熱融着が不完全な状態で、しかもその不完全な融着状態の成形体に向けて第２発泡粒子が充填されるものであるので、第１発泡粒子の成形体が第２発泡粒子の充填時の衝撃によって損傷し、良好な成形体を得ることができないおそれがあった。また、第１発泡粒子と第２発泡粒子とが混じってしまい、各層の特性が十分に発揮されないおそれがあった。
【０００７】
特許文献２にかかる製造方法は、呼吸穴を形成した第１の発泡成形体層を成形することにより、２層目となる第２の発泡成形体層の加熱成形を可能なものとしているが、呼吸穴を形成する為の進退動する呼吸穴形成用ピンが必要となる。また、第２の発泡成形体層を満遍なく加熱成形するためには多くの呼吸穴を第１の発泡成形体層に形成する必要があり、第１の発泡成形体層の強度が低下するおそれがあった。さらに、呼吸穴を多数設けるためには呼吸穴形成用ピンの本数が多く必要となるため、成形機が複雑なものとなると共に高価のものとなるという課題があった。
また、特許文献２にかかる製造方法も特許文献１にかかる製造方法と同様に、第１発泡粒子の成形体に向けて第２発泡粒子が充填されるものであるので、第１発泡粒子の成形体が第２発泡粒子の充填時の衝撃によって損傷し、良好な成形体を得ることができないおそれがあった。また、第１発泡粒子と第２発泡粒子とが混じってしまい、各層の特性が十分に発揮されないおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、第２発泡粒子の充填時の衝撃によって第１発泡粒子の成形体が損傷するおそれがないと共に、第１発泡粒子と第２発泡粒子とが混じることなく、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とが一体的に積層接着された発泡粒子多層成形体を、容易且つ安価に得ることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔１〕〜〔１１〕に記載した発泡粒子多層成形体の製造方法とした。
〔１〕第１発泡粒子の成形体から成る第１発泡粒子成形体と、第２発泡粒子の成形体から成る第２発泡粒子成形体とが一体的に積層接着された発泡粒子多層成形体の製造方法であって、
固定側金型と移動側金型から成る成形型によって前記第１発泡粒子成形体を成形する第１成形空間を形成し、
前記第１成形空間内に前記第２発泡粒子を充填する第２充填器を前記固定側金型から挿入した状態で、前記第１発泡粒子を充填する第１充填器により第１発泡粒子を前記第１成形空間に充填し、加熱媒体を供給して充填した第１発泡粒子を相互に融着させて第１発泡粒子成形体を成形した後、
前記移動側金型を開いて前記第２発泡粒子成形体を成形する第２成形空間を前記第１発泡粒子成形体と移動側金型との間に形成し、
前記第２成形空間に前記第２充填器により第２発泡粒子を充填し、加熱媒体を供給して充填した第２発泡粒子を相互に融着させて第２発泡粒子成形体を成形すると共に、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とを積層接着させて一体成形体を成形することを特徴とする、発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔２〕上記第１成形空間内に上記第２発泡粒子を充填する第２充填器を上記固定側金型から挿入した状態で、上記第１発泡粒子を充填する第１充填器により第１発泡粒子を前記第１成形空間に充填し、加熱媒体を供給して充填した第１発泡粒子を相互に融着させて前記第２充填器による貫通穴を有する第１発泡粒子成形体を成形した後、
上記移動側金型を開いて上記第２発泡粒子成形体を成形する第２成形空間を前記第１発泡粒子成形体と移動側金型との間に形成し、
前記第２成形空間に前記第２充填器により第２発泡粒子を充填すると共に、前記第２充填機の充填口を上記貫通穴から引き抜いた後、又は充填口を上記貫通穴から引き抜きながら該貫通穴に第２発泡粒子を充填し、加熱媒体を供給して充填した第２発泡粒子を相互に融着させて第２発泡粒子成形体を成形すると共に、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とを積層接着させて一体成形体を成形することを特徴とする、上記〔１〕に記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔３〕上記第１発泡粒子成形体は、底部と該底部の周縁より立ち上がる側壁部とを有し、上記第２発泡粒子成形体は、前記第１発泡粒子成形体の底部と側壁部とにより形成される凹部空間内に少なくとも位置し、前記底部に積層接着していることを特徴とする、上記〔１〕又は〔２〕に記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔４〕上記第２充填器を上記固定側金型から上記第１成形空間のうち第１発泡粒子成形体の側壁部を形成する部位の空間に挿入した状態で、上記第１充填器により第１発泡粒子を前記第１成形空間に充填することを特徴とする、上記〔３〕に記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔５〕上記第２発泡粒子成形体の厚みが２〜２０ｍｍであることを特徴とする、上記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔６〕上記第１発泡粒子成形体の側壁部の内側の周縁に該側壁部と充填する第２発泡粒子とを隔てる仕切壁を挿入した状態で、上記第２充填器により第２発泡粒子をクラッキング充填することを特徴とする、上記〔３〕〜〔５〕のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔７〕加熱媒体を供給して、充填した上記第１発泡粒子を前記第１発泡粒子間に空隙を有する状態で相互に点融着させて連通する空隙を有する第１発泡粒子成形体を成形した後、
上記移動側金型を開いて上記第２発泡粒子成形体を成形する第２成形空間を前記連通する空隙を有する第１発泡粒子成形体と移動側金型との間に形成し、
前記第２成形空間に上記第２充填器により第２発泡粒子を充填し、加熱媒体を供給して第２発泡粒子を相互に融着させて第２発泡粒子成形体を成形すると共に、上記連通する空隙を有する第１発泡粒子成形体を構成している第１発泡粒子を発泡させて発泡粒子間の空隙を埋め、且つ第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とを積層接着させて一体成形体を成形することを特徴とする、上記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔８〕上記第１発泡粒子が熱可塑性樹脂発泡粒子であり、上記第２発泡粒子が熱可塑性エラストマー発泡粒子であることを特徴とする、上記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔９〕上記第１発泡粒子成形体のショアＡ硬度（Ａ1）に対する上記第２発泡粒子成形体のショアＡ硬度（Ａ2）の比（Ａ2／Ａ1）が０．０５〜０．５であることを特徴とする、上記〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔１０〕上記第１発泡粒子がポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂との複合樹脂発泡粒子から選択される１又は２以上の熱可塑性樹脂発泡粒子であると共に、上記第２発泡粒子がオレフィン系熱可塑性エラストマー発泡粒子であることを特徴とする、上記〔１〕〜〔９〕のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
〔１１〕上記第１発泡粒子がポリオレフィン系樹脂からなる発泡状態の芯層と、該芯層を被覆するポリオレフィン系樹脂被覆層とからなる複合樹脂発泡粒子であり、前記被覆層を構成するポリオレフィン系樹脂の融点が前記芯層を構成するポリオレフィン系樹脂の融点よりも低いことを特徴とする、上記〔１〕〜〔１０〕のいずれかに記載の発泡粒子多層成形体の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
上記した本発明にかかる発泡粒子多層成形体の製造方法によれば、第２発泡粒子の充填時の衝撃によって第１発泡粒子の成形体が損傷するおそれがないと共に、第１発泡粒子と第２発泡粒子とが混じることなく、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とが一体的に積層接着された発泡粒子多層成形体を、容易且つ安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法において使用する成形機の一例を概念的に示した図である。
【図２】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、成形型のクラッキング位置までの型締め工程を概念的に示した図である。
【図３】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、第２充填器の挿入工程を概念的に示した図である。
【図４】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、第１発泡粒子のクラッキング充填工程を概念的に示した図である。
【図５】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、成形型の型締め工程を概念的に示した図である。
【図６】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、加熱工程の一種である両面排気工程を概念的に示した図である。
【図７】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、第２層目充填の為の成形型のクラッキング位置までの型開き工程を概念的に示した図である。
【図８】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、移動側金型の一部の移動工程を概念的に示した図である。
【図９】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、第２発泡粒子のクラッキング充填工程を概念的に示した図である。
【図１０】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、成形型の型締め工程を概念的に示した図である。
【図１１】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、加熱工程の一種である両面排気工程を概念的に示した図である。
【図１２】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、加熱工程の一種である１次加熱工程を概念的に示した図である。
【図１３】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、加熱工程の一種である２次加熱工程を概念的に示した図である。
【図１４】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、加熱工程の一種である本加熱工程を概念的に示した図である。
【図１５】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、水冷工程を概念的に示した図である。
【図１６】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、空冷工程を概念的に示した図である。
【図１７】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態中、離型工程を概念的に示した図である。
【図１８】本発明の発泡粒子多層成形体の製造方法による製造した成形品の一例を示した斜視図である。
【図１９】図１８に示した成形体の断面図であって、（ａ）はＸ−Ｘ線に沿う部分の拡大断面図、（ｂ）はＹ−Ｙ腺に沿う部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態、及び該方法により製造された成形品の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。但し、本発明は、何ら以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
本発明において使用する成形機としては、例えば図１に概念的に示したものを使用することができる。
この成形機１は、固定側フレーム２を備えており、この固定側フレーム２の内部には、固定側金型３が取付けられている。また、固定側フレーム２には、移動側フレーム４が対向配置されており、この移動側フレーム４の内部には、移動側金型５が取付けられている。移動側フレーム４の図面右方には、ピストンシリンダ機構の型開閉装置６が設けられている。この型開閉装置６は、図示しない駆動源により矢印Ｆ１で示す方向へ移動側フレーム４を進出させ、固定側フレーム２に接合させる（型閉め）。また、矢印Ｆ２で示す方向へ移動側フレーム４を退避作動させ、固定側フレーム２から離す（型開き）。
【００１４】
この開閉機構により、固定側金型３と移動側金型５との間に、後述する第１発泡粒子成形体の形状に対応した第１成形空間Ａ１と、第２発泡粒子成形体の形状に対応した第２成形空間Ａ２とが形成される。
【００１５】
移動側フレーム４には、移動側金型５の一部５Ａを移動させるコア移動装置７を設けることができる。このコア移動装置７により、後述する第２発泡粒子成形体の形状に対応した第２成形空間Ａ２の体積を容易に調整することができる。
【００１６】
成形機１には、第１発泡粒子が収容された第１原料タンク８と、第２発泡粒子が収容された第２原料タンク９とが備えられている。第１発泡粒子と第２発泡粒子とは、その性状、例えば原料、色、密度、強度等が異なる異種の発泡粒子である。固定側フレーム２には、第１発泡粒子を型内に充填する第１充填器１０と、第２発泡粒子を型内に充填する第２充填器１１が設けられており、第１充填器１０は上記第１原料タンク８に、第２充填器１１は上記第２原料タンク９にそれぞれ接続されている。
【００１７】
第１充填器１０は、固定側フレーム２の側方又は上方の適所に１箇所以上（図示は側方に１箇所のみ）設けられており、固定側金型３と移動側金型５との間に形成される第１成形空間Ａ１に第１発泡粒子を充填する。この第１充填器１０は、固定側フレーム２の側方の適所に１箇所以上設けることが好ましい。また、設ける第１充填器１０の数は、第１発泡粒子成形体の大きさにより適宜設定することができる。例えば、第１発泡粒子の充填性を向上させるために第１充填器１０を複数箇所に設けた場合、発泡粒子多層成形体の強度を維持する観点から、第１充填器１０間の距離は、７０〜５００ｍｍであることが好ましく、８０〜３００ｍｍであることがより好ましい。
【００１８】
第２充填器１１は、先端の充填口を進退動させる駆動機構１２を有するもので、固定側フレーム２の上方又は側方の適所に１箇所以上（図示は上方に１箇所のみ）設けられており、固定側金型３と上記コア移動装置７により移動させた移動側金型５との間に形成される第２成形空間Ａ２に第２発泡粒子を充填する。この第２充填器１１は、固定側フレーム２の上方の適所に１箇所以上設けることが好ましい。この場合には、第２発泡粒子の充填性をより向上させることができるため、発泡粒子の未充填や過充填といった問題がなく、発泡粒子多層成形体をより容易に製造することができる。また、設ける第２充填器１１の数は、第２発泡粒子成形体の大きさにより適宜設定することができる。例えば、第２発泡粒子の充填性を向上させるために第２充填器１１を複数個所に設けた場合、発泡粒子多層成形体の強度を維持する観点から、第２充填器１１間の距離は、６５〜４００ｍｍであることが好ましく、７０〜２００ｍｍであることがより好ましい。
【００１９】
固定側フレーム２及び移動側フレーム４には、加熱蒸気、冷却水、また圧縮空気を流入するための流入管１３がそれぞれ接続されており、下部には排気、排水のための流出管１４がそれぞれ接続されている。また、固定側フレーム２の側方には、エジェクターピン１５が適所に１箇所以上（図示は２箇所）設けられており、このエジェクターピン１５は、図示しない駆動機構により移動し、成形品を離型する。
【００２０】
次に、上記した成形機１を用いた本発明にかかる発泡粒子多層成形体の製造方法の実施形態について、図２〜図１７を参照しつつ説明する。
【００２１】
先ず、図２に示すように、型開閉装置６を駆動させて移動フレーム４を移動させ、クラッキング位置まで型締めを行い、固定側金型３と移動側金型５との間に第１発泡粒子成形体を成形する第１成形空間Ａ１を形成する。この第１成形空間Ａ１は、図示した実施形態においては、第１発泡粒子成形体の側壁部を形成する部位Ａ１ａと、底部を形成する部位Ａ１ｂとから成る。続いて、図３に示すように、駆動機構１２によって第２充填器１１の充填口を下方に移動させ、第２充填器１１を第１成形空間Ａ１のうち第１発泡粒子成形体の側壁部を形成する部位Ａ１ａの空間に挿入した状態とし、この状態で図４に示すように、第１充填器１０から固定側金型３と移動側金型５との間に形成された第１成形空間Ａ１内に、第１原料タンク８に収容された第１発泡粒子を充填する。なお、図示はしていないが、第２充填器１１を固定側フレーム２の側方に設けた場合には、第２充填器１１を第１成形空間Ａ１のうち第１発泡粒子成形体の底部を形成する部位Ａ１ｂの空間に挿入した状態で、第１充填器１０から第１発泡粒子が第１成形空間Ａ１内に充填されることとなる。
【００２２】
上記第１発泡粒子を第１成形空間Ａ１内に充填する方法としては、公知の方法を採用することができる。例えば、発泡粒子を加圧気体で加圧処理して、発泡粒子に所定の内圧を付与してから型内に充填する方法（加圧充填法）、発泡粒子を加圧気体で圧縮した状態で加圧された型内に充填し、その後型内の圧力を開放する方法（圧縮充填法）、発泡粒子を型内に充填する前に予め型を開いて成形空間を広げておき、充填後に型を閉じることで発泡粒子を機械的に圧縮する方法（クラッキング充填法）等を採用することができる。また、発泡粒子の充填時に別途圧力を加えて成形空間に充填しても良い。中でも、簡便な装置で充填することができ、容易に制御ができるという観点から、図示したクラッキング充填法により第１発泡粒子を充填することが好ましい。
【００２３】
第１発泡粒子の充填終了後、図５に示すように、型開閉装置６を駆動させて固定側金型３と移動側金型５との完全な型締めを行い、続いて図６に示すように、固定側金型３と移動側金型５のそれぞれの背面側にあるチャンバ室に加熱媒体（加熱蒸気）を流入管１３を介して供給し、充填した上記第１発泡粒子同士を相互に融着させて第１発泡粒子成形体を成形する。この際の加熱工程は、例えば、図６の両面排気を１５秒で行う。該加熱工程により、第１発泡粒子成形体には第２充填器１１による貫通穴が形成されることとなる。具体的には、図示した第２充填器１１を第１発泡粒子成形体の側壁部を形成する部位Ａ１ａの空間に挿入した状態で第１発泡粒子を充填した場合には、第１発泡粒子成形体の側壁部に貫通穴が形成される。また、第２充填器１１を第１発泡粒子成形体の底部を形成する部位Ａ１ｂの空間に挿入した状態で第１発泡粒子を充填した場合には、第１発泡粒子成形体の底部に貫通穴が形成される。
【００２４】
次いで、図７に示すように、２層目の発泡粒子充填の為に型開閉装置６を駆動させてクラッキング位置まで移動側フレーム４を開けると共に、図８に示すように、コア移動装置７により移動側金型５の一部５Ａを移動させ、第２発泡粒子成形体を成形する第２成形空間Ａ２を、上記先に成形した第１発泡粒子成形体と移動側金型５との間に形成する。この第２成形空間Ａ２は、図示した実施形態においては、第１発泡粒子成形体の底部と側壁部とにより形成される凹部空間内に位置するものである。
【００２５】
次いで、図９に示すように、形成した第２成形空間Ａ２に、第２充填器１１により第２原料タンク９に収容された第２発泡粒子を充填する。第２発泡粒子を第２成形空間Ａ２に充填する方法としては、上記第１発泡粒子を充填する方法と同様の方法が例示される。特に、第２発泡粒子が熱可塑性エラストマー発泡粒子である場合、その充填性を十分に確保する観点から、第２発泡粒子は、図示したクラッキンング充填法により充填することが好ましい。クラッキング充填を行う場合、第２発泡粒子が先に成形した第１発泡粒子成形体の側壁部を超えて外部流出するのを防ぐための仕切壁１８が設けられる。この仕切壁１８は、この実施形態では移動側金型５に設けた凸部として実現されている。なお、仕切壁にシリンダーを接続し、シリンダーによって移動させることも可能である。図９に示されているように、上記第１発泡粒子成形体の側壁部の内側の周縁に該側壁部と充填する第２発泡粒子とを隔てる仕切壁１８を挿入した状態で、上記第２充填器１１により第２発泡粒子をクラッキング充填することにより、第２発泡粒子が先に成形した第１発泡粒子成形体の側壁部を超えて外部流出するのを防ぐことができると共に、第２発泡粒子の充填性を十分に確保することができる。
【００２６】
上記第２充填器１１により第１発泡粒子成形体に形成された貫通穴を介して第２成形空間Ａ２に第２発泡粒子を充填する工程において、駆動機構１２によって充填口を貫通穴から引き抜いた後、又は充填口を貫通穴から引き抜きながら第２充填器１１から第２発泡粒子を充填することにより、第２充填器１１により第１発泡粒子成形体に形成された貫通穴に第２発泡粒子を充填することが好ましい。この方法を採用して貫通穴に第２発泡粒子を充填する場合には、第１発泡粒子成形体に形成された貫通穴への第２発泡粒子の充填性をより高めることができる。
このように前記第１発泡粒子成形体に形成された貫通穴に第２発泡粒子を充填した場合には、後述する加熱工程において、第２発泡粒子成形体が該貫通穴に埋没して形成されるため、その周辺部における第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体との接着性がより良好なものなる。
【００２７】
第２発泡粒子の充填終了後、図１０に示すように、型開閉装置６を駆動させて固定側金型３と移動側金型５との完全な型締めを行い、続いて図１１〜図１４に示すように、固定側金型３と移動側金型５のそれぞれの背面側にあるチャンバ室に加熱媒体（加熱蒸気）を流入管１３を介して供給し、第２発泡粒子を相互に融着させて第２発泡粒子成形体を成形すると共に、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とを積層接着させて一体成形体を成形する。この際の加熱工程は、発泡粒子の見掛け密度や、発泡粒子成形体の大きさ等により適宜設定することができる。例えば、図１１の両面排気を３〜１０秒、図１２の１次加熱を０．１２〜０．２６ＭＰａで１０〜２５秒、図１３の２次加熱を０．１８〜０．３２ＭＰａで３〜１５秒、図１４の本加熱を０．２４〜０．３８ＭＰａで３〜１５秒で行うことが好ましい。
【００２８】
その後、図１５、図１６に示すように、固定側金型３と移動側金型５のそれぞれの背面側にあるチャンバ室に冷却媒体（冷却水、また圧縮空気）を流入管１３を介して供給し、成形品２０の冷却処理を行う。この際の冷却工程は、例えば、図１５の水冷を１２０〜３００秒、図１６の空冷を３〜１５秒で行うことが好ましい。
【００２９】
次いで、図１７に示すように、型開閉装置６を駆動させて移動側フレーム４を固定側フレーム２から離して型開きを行い、エジェクトピン１５の作動により、成形体２０を固定側金型３から離型させる。
【００３０】
上記した本発明の製造方法によれば、第１発泡粒子の成形体から成る第１発泡粒子成形体と、第２発泡粒子の成形体から成る第２発泡粒子成形体とが一体的に積層接着された発泡粒子多層成形体２０を、成形機１により１サイクルで容易に製造することができる。
【００３１】
本発明の製造方法により製造された発泡粒子多層成形体２０は、第２発泡粒子が先に成形した第１発泡粒子成形体に向けて充填されるものではないので、第１発泡粒子成形体が第２発泡粒子の充填時の噴射圧等により損傷を受けることが少ないものとなる。また、第１発泡粒子と第２発泡粒子とが混ざることが抑制され、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とが良好に積層接着した発泡粒子多層成形体となる。
【００３２】
特に、図示したように第１発泡粒子成形体の側壁部側から第２発泡粒子を充填することにより、より第１発泡粒子成形体が損傷のおそれが少なく、また第２発泡粒子成形体の厚みが薄いものであっても、第２発泡粒子の充填をより良好に行うことができる。
【００３３】
また、本発明の製造方法によれば、第２発泡粒子成形体の露出する板面の表面に充填器に由来する跡（充填跡）が形成されることがないため、発泡粒子多層成形体は意匠性に優れるものとなる。
【００３４】
本発明の製造方法において、加熱媒体を供給して、充填した第１発泡粒子を第１発泡粒子間に空隙を有する状態で相互に点融着させて連通する空隙を有する第１発泡粒子成形体（おこし状の成形体）を成形した後、移動側金型を開いて第２発泡粒子成形体を形成する第２成形空間を前記連通する空隙を有する第１発泡粒子成形体（おこし状の成形体）と移動側金型との間に形成し、第２成形空間に第２充填器により第２発泡粒子を充填し、加熱媒体を供給して第２発泡粒子を相互に融着させて第２発泡粒子成形体を成形すると共に、上記連通する空隙を有する第１発泡粒子成形体を構成する第１発泡粒子をさらに発泡させて発泡粒子間の空隙を埋め、且つ第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体とを積層接着させて一体成形体を成形することが好ましい。
この場合には、第１発泡粒子と第２発泡粒子とが混じることを抑制しつつ、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体と接着性をより向上させることができる。この理由は、第１発泡粒子成形体をおこし状の成形体とすることにより、第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体との接触面積が増加することやアンカー効果が働くこと等が考えられる。
【００３５】
図１８は、上記した発泡粒子多層成形体の製造方法により製造した成形品２０の実施形態を示した斜視図であり、図１９は、図１８に示した成形品の拡大断面図である。
この成形品２０は、第１発泡粒子成形体２１が、底部２２と、該底部２２の周縁より立ち上がる側壁部２３とを有し、第２発泡粒子成形体２４が、前記第１発泡粒子成形体２１の底部２２と側壁部２３とにより形成される凹部空間内に少なくとも位置し、前記底部２２に積層接着したものである。第１発泡粒子成形体２１の形状を底部と側壁部とを有する箱状として第２発泡粒子成形体２４をその凹部空間内に入れた状態とすることにより、発泡粒子多層成形体は強度により優れるものとなる。
【００３６】
上記第１発泡粒子成形体２１の側壁部２３と第２発泡粒子成形体２４の側端との間には、成形機１に設けられた上記仕切壁１８に由来する凹溝２５が形成される。第１発泡粒子成形体２１の側壁部２３と第２発泡粒子成形体２４の側端との間に成形時の仕切壁１８に由来する凹溝２５による空間が形成されていることにより、収縮率が異なる成形体同士の一体成形体であっても反りが抑制されたものとなると考えられる。
【００３７】
また図１８、図１９において、成形機１に設けられた上記第２充填器１１に由来する第１発泡粒子成形体２１の側壁部２３に形成された貫通穴に埋没する凸部２６が第２発泡粒子成形体２４の側端に一体的に形成されている。したがって、該凸部２６の周辺部における第１発泡粒子成形体と第２発泡粒子成形体との接着性がより良好なものとなると考えられる。
【００３８】
更に図１８、図１９において、上記第１発泡粒子成形体２１の底部周縁より立ち上がる側壁部２３は、三辺が高い（その内の１辺は若干低い）側壁部２３Ａに形成され、他の１辺の側壁部２３Ｂは低い高さに形成されている。そして、高い側壁部２３Ａに成形機１に設けられた上記第２充填器１１に由来する貫通穴が形成され、該貫通穴に埋没する上記第２発泡粒子成形体２４の側端から突出する凸部２６が形成されている。第２発泡粒子成形体２４は、第１発泡粒子成形体２１の他の１辺の側壁部２３Ｂの高さと略同等のものに形成されている。したがって、この成形品２０は、取り扱い性に優れたものとなる。
【００３９】
本発明の製造方法により製造される、第１発泡粒子成形体２１が底部２２と該底部の周縁より立ち上がる側壁部２３とを有し、第２発泡粒子成形体２４が第１発泡粒子成形体２１の底部２２と側壁部２３とにより形成される凹部空間内に少なくとも位置し、前記底部２２に積層接着されている発泡粒子多層成形体２０は、図１８、図１９に図示した形態に限られない。
例えば、成形機１に設けられた上記第２充填器１１に由来する貫通穴が第１発泡粒子成形体２１の底部２２に形成されており、貫通穴に埋没する凸部２６が第２発泡粒子成形体２４の面側から第１発泡粒子成形体の底部方向に向かって一体的に形成されていても良い。
また、上記第１発泡粒子成形体２１の底部周縁より立ち上がる側壁部２３は、４辺すべてが略同一の高さに形成されていても良い。また、第２発泡粒子成形体２４は、側壁部２３よりも低く形成されていても良く、或いは側壁部２３よりも高く形成されていても良い。
【００４０】
本発明の製造方法によれば、第２発泡粒子の充填時の衝撃によって第１発泡粒子の成形体が損傷するおそれがないと共に、第１発泡粒子と第２発泡粒子とが混じることを抑制しつつ、第２発泡粒子成形体２４を第１発泡粒子成形体２１の一部に部分的に積層した発泡粒子多層成形体２０を容易に製造することができる。
【００４１】
上記第２発泡粒子成形体２４の厚みは、２〜２０ｍｍであることが好ましく、３〜１５ｍｍであることが更に好ましい。本発明の製造方法によれば、第２発泡粒子成形体がこのような厚みの薄い場合であっても、充填不良等がなく良好な成形体を得ることができる。
なお、上記第２発泡粒子成形体２４の厚みは、成形体をＸ−Ｘ断面に沿って切断して２等分し、その断面において第２発泡粒子成形体を４等分する地点の厚みをノギスで測定し、測定した３カ所の測定値を平均した平均厚みである。
【００４２】
上記第１発泡粒子成形体２１のショアＡ硬度（Ａ1）に対する上記第２発泡粒子成形体２４のショアＡ硬度（Ａ2）の比（Ａ2／Ａ1）は、０．０５〜０．５であることが好ましい。ショアＡ硬度の比が上記範囲内であると、発泡粒子多層成形体の表面をより柔軟なものとすることができる。かかる観点から、上記比（Ａ2／Ａ1）は０．１〜０．３５であることがより好ましい。
なお、各発泡粒子成形体のショアＡ硬度は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に準拠して測定することができる。
【００４３】
上記第２発泡粒子成形体２４の柔軟性、クッション性等をより高める観点から、第２発泡粒子成形体のショアＡ硬度は、６５〜９０であることが好ましく、７５〜８８であることがより好ましい。
【００４４】
第１発泡粒子成形体２１を形成する第１発泡粒子と、第２発泡粒子成形体２４を形成する第２発泡粒子とは、その性状、例えば原料、色、密度、強度等が異なるものである。
【００４５】
第１発泡粒子は、熱可塑性樹脂発泡粒子であることが好ましい。具体的には、ポリスチレン系樹脂発泡粒子、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂との複合樹脂発泡粒子、ポリアミド系樹脂発泡粒子、ポリエステル系樹脂発泡粒子等からなるものが好ましい。或いは、これらの樹脂を２種類以上混合した樹脂からなる発泡粒子を用いることもできる。
中でも、機械強度、衝撃吸収性、断熱性等の観点から、ポリオレフィン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂との複合樹脂のいずれかから選択される１又は２以上の熱可塑性樹脂発泡粒子がより好ましく、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子であることがさらに好ましく、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子であることが特に好ましい。
【００４６】
特に、第１発泡粒子がポリオレフィン系樹脂発泡粒子である場合には、ポリオレフィン系樹脂からなる発泡状態の芯層と、ポリオレフィン系樹脂からなる被覆層とからなり、該被覆層を構成するポリオレフィン系樹脂の融点が前記芯層を構成するポリオレフィン系樹脂の融点よりも低い複合樹脂発泡粒子であることが特に好ましい。この場合には、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子同士の融着性をより高めることができる。さらに、発泡粒子を成形する際の成形圧を低くすることができる。なお、被覆層は、非発泡状態又は実質的に非発泡状態であることが好ましい。
【００４７】
上記被覆層を形成するポリオレフィン系樹脂の融点と芯層を形成するポリオレフィン系樹脂の融点との融点差は、０〜５０℃の範囲であることが好ましく、０を超えて４５℃以下がより好ましく、５℃以上４０℃以下であることがさらに好ましい。また、被覆層を形成するポリオレフィン系樹脂が融点を有さない非晶性ポリオレフィン系樹脂の場合は、該非晶性ポリオレフィン系樹脂のビカット軟化温度が、芯層を形成するポリオレフィン系樹脂の融点よりも低いことが好ましく、５℃以上低いことがより好ましい。前記融点と軟化点との差の上限は概ね１００℃程度である。
【００４８】
上記した被覆層を有するポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、例えば、次のように調製できる。
２基の押出機を準備し、一方の押出機で芯層を形成するための樹脂組成物を混練し、他方の押出機で被覆層を構成する樹脂組成物を混練した後、所定形状のダイから共押出を行うことにより芯層と、芯層を被覆する被覆層とからなる鞘芯構造の紐状の複合体を得る。次に、引取機を備えた切断機で所定の重量または大きさにて紐状の複合体を切断し、非発泡の芯層と被覆層とからなる柱状ペレット状の樹脂粒子を得る。
続いて、密閉し開放できる圧力容器内に樹脂粒子を分散剤と共にいれて水性媒体中に分散させる。圧力容器を密閉した後、容器内に発泡剤加え、撹拌しながら加圧と加温とを行うことにより、樹脂粒子に発泡剤を含浸させる。発泡剤が十分に樹脂粒子に含浸した後、所定の温度にて圧力容器の内容物を大気圧下に放出することにより、発泡状態の芯層と芯層を覆う被覆層とを有する鞘芯構造のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を得ることができる。
【００４９】
本発明において使用する第２発泡粒子としては、柔軟性、反発性等の観点から、熱可塑性エラストマー発泡粒子が好ましい。熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、アミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）等を挙げることができる。これらの熱可塑性エラストマーは、単独で又は２種以上混合して用いられる。
【００５０】
上記第１発泡粒子成形体２１を構成する第１発泡粒子がポリオレフィン系樹脂である場合、上記第２発泡粒子成形体２４を構成する第２発泡粒子として、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）が好ましく用いられる。この場合には、第２発泡粒子成形体２４と、第１発泡粒子成形体２１との接着性をより高めることができる。前記オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）の中でも、発泡性に優れると共に、柔軟性、反発性、引張特性等により優れるという観点から、ポリエチレンブロックとエチレン／α−オレフィン共重合体ブロックとのブロック共重合体が好ましく用いられる。
【００５１】
また、第２発泡粒子がポリエチレンブロックとエチレン／α−オレフィン共重合体ブロックとのブロック共重合体を基材とする発泡粒子を用いる場合には、第１発泡粒子として、ポリオレフィン系樹脂からなる発泡状態の芯層と、ポリエチレン系樹脂からなる被覆層とからなる複合樹脂発泡粒子を用いるとより一層接着性を向上させることができる。
【００５２】
本発明の製造方法において、発泡粒子の見掛け密度は特に限定されないが、多層成形体の軽量性、機械強度等の観点から、第１発泡粒子の見掛け密度は２０〜３００ｋｇ／ｍ3であることが好ましく、５０〜２００ｋｇ／ｍ3であることがより好ましい。
また、多層成形体の軽量性、柔軟性、反発性等の観点から、第２発泡粒子の見掛け密度は２０〜３００ｋｇ／ｍ3であることが好ましく、５０〜２００ｋｇ／ｍ3であることがより好ましい。なお、第１発泡粒子と第２発泡粒子の見掛け密度は異なっていても良く、同じであっても良い。
【００５３】
なお、発泡粒子の見掛け密度は、以下のように求められる。まず、多数の発泡粒子からなる発泡粒子群を、相対湿度５０％、温度２３℃、１ａｔｍの条件にて２日間放置する。次いで、温度２３℃の水が入ったメスシリンダーを用意し、予め秤量した発泡粒子群を金網等の道具を使用して上記メスシリンダー内に沈める。そして、金網等の道具の体積を考慮し、水位上昇分より読みとられる発泡粒子群の容積を測定する。メスシリンダーに入れた発泡粒子群の質量（ｋｇ）を容積（ｍ3）で除することにより、発泡粒子の見掛け密度（ｋｇ／ｍ3）が求められる。
【００５４】
以上、本発明にかかる発泡粒子多層成形体の製造方法及び該方法により製造した成形品の実施形態を説明したが、本発明は既述の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の態様で実施し得ることは勿論である。
【００５５】
例えば、本発明の製造方法により得られる発泡粒子多層成形体としては、上述の底部と側壁部とを有する第１発泡粒子成形体と板状の第２発泡粒子成形体の多層成形体のほか、板状の第１発泡粒子成形体と板状の第２発泡粒子成形体との多層成形体等が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明にかかる発泡粒子多層成形体の製造方法は、異種の発泡粒子原料が混じることなく、良好に加熱成形された異種の発泡粒子成形体が一体的に積層接着された発泡粒子多層成形体を、容易且つ安価に得ることができるものであるので、各種の工業製品や生鮮食品等の包装材、或いは自動車用内装材や建築用部材など広い分野において使用される発泡粒子多層成形体の製造に、好適に使用することができるものである。
【符号の説明】
【００５７】
１    成形機
２    固定側フレーム
３    固定側金型
４    移動側フレーム
５    移動側金型
５Ａ    移動側金型の一部（コア）
６    型開閉装置
７    コア移動装置
８    第１原料タンク
９    第２原料タンク
１０    第１充填器
１１    第２充填器
１２    駆動機構
１３    流入管
１４    流出管
１５    エジェクターピン
１８    仕切壁
２０    成形品
２１    第１発泡粒子成形体
２２    底部
２３，２３Ａ，２３Ｂ    側壁部
２４    第２発泡粒子成形体
２５    凹溝
２６    凸部
Ａ１    第１成形空間
Ａ２    第２成形空間
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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