(57)【要約】【課題】  型内発泡成形によって成形される熱可塑性発泡樹脂成形体の製造方法において、予備発泡粒子の改質あるいは成形品への後加工を必要とせず、容易に吸音性能を付与することが可能な金型を提供すること。【解決手段】  コア型とキャビティー型とからなる１組の成形用金型により画成された成形空間内に予備発泡粒子を充填し、該予備発泡粒子を加熱媒体により加熱して発泡融着せしめることにより発泡成形体を得る成形用金型において、１組の金型のうちの少なくとも一方の金型に、成形体に溝を設けるための板状部材を複数配置することを特徴とする合成樹脂型内発泡成形用金型。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア型とキャビティー型とからなる１組の成形用金型により画成された成形空間内に予備発泡粒子を充填し、該予備発泡粒子を加熱媒体により加熱して発泡融着せしめることにより発泡成形体を得る成形用金型において、１組の金型のうちの少なくとも一方の金型に、成形体に溝を設けるための板状部材を複数配置することを特徴とする合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項２】
前記板状部材を、エジェクトピンを備えた第１金型に設けることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項３】
前記コア型とキャビティー型の両金型に板状部材を配し、エジェクトピンを備えた第１金型に配置した板状部材の表面積を、他方の金型に配置した板状部材の表面積よりも大きく設定することを特徴とする請求項１記載の合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項４】
前記コア型とキャビティー型の両金型に板状部材を配し、エジェクトピンを備えた第１金型に配置した板状部材の抜きテーパー角度を、他方の金型に配置した板状部材の抜きテーパー角度以下に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項５】
前記板状部材の厚みが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項６】
前記板状部材の配置間隔を３ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項７】
前記板状部材の高さを少なくとも２つ以上設定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項８】
前記板状部材の厚みを少なくとも２つ以上設定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項９】
前記板状部材の配置を平行、格子状、放射状、同心円状に配置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項１０】
前記板状部材を配置した一方の金型における発泡体の表面積に対して、同金型の前記板状部材の総断面積の比が１．５％以上１５％以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１記載の合成樹脂型内発泡成形用金型。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の合成樹脂型内発泡成形用金型にて製造された合成樹脂型内発泡成形体。
【請求項１２】
前記合成樹脂型内発泡成形体が有する複数の溝が有底及び／又は貫通である請求項１１記載の合成樹脂型内発泡成形体。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の合成樹脂型内発泡成形体からなる車輌用内装材。
【請求項１４】
請求項１１または１２記載の合成樹脂型内発泡成形体からなる床材。
【請求項１５】
請求項１１または１２記載の合成樹脂型内発泡成形体からなる壁材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂型内発泡成形体製造用の金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属、石膏ボード、セラミックなどの無機物に複数の貫通孔あるいは有底孔を配設することにより、ある特定周波数域での吸音効果を発現することは広く知られている。これを樹脂発泡体に応用した数種の例が開示されている。
【０００３】
一つ目の例としては、針、ピン、スパイク、爪状の尖った鋭い対象物を成形品に刺すことで吸音孔を設ける方法が開示されている（特許文献１参照）。しかしながら、当該方法においては、針のピッチあるいは径によっては製品の変形あるいは製品の潰れが発生する課題、あるいは発泡製品の弾性回復により吸音孔が閉塞する問題があった。ドリル、レーザー、高圧流体、空気銃などを用いる方法では、多数の穴あけが煩雑になる、あるいは高価な装置が必要となり量産実用化が困難とされていた。
【０００４】
二つ目の例としては、後加工での打ち抜きによる方法がある。ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体）及び軟質ウレタンに打ち抜き成形にて、直径１０ｍｍの貫通孔を２０ｍｍピッチで形成したものが開示されている（特許文献２）。しかしながら、特許文献２記載の技術を、例えば独立気泡のみの構造体に適用した場合では、ピッチの変更、とりわけ小ピッチへの変更は困難であった。特に、吸音効率を高めるためにはより多くの孔が必要となるため、打ち抜き成形では、成形品厚みが厚くなるに従い孔加工が困難になる事は自明であり、さらに前述以上にピッチを狭めた場合に製品に潰れや変形が発生し、所望するピッチでの吸音孔を設けることが困難であった。
【０００５】
三つ目の例としては、後加工にて針状物、棒状物等を加熱し、樹脂を溶融させ吸音孔を形成する方法が開示されている（特許文献３）。このような方法を用いた場合には、良好な吸音効果を得るためには非常に多くの針状物を必要とすることから加工装置が複雑化すると共に、多数の針状物を均一に加熱することが難しく、良好な孔を同時に複数形成することは困難であった。さらに、コスト面からは、製造工程に後加工が加わることから加工費が増加することは言うまでもない。
【０００６】
四つ目の例としては、型内発泡成形用の金型に針状、棒状の突起物を有する部材を取り付けることで成形時に吸音孔を形成する方法が開示されている（特許文献３、特許文献４）。金型内にこのような複雑な部材を設けることは、金型構造が非常に複雑となることより、当然の事ながら金型費用が高くなる傾向にあった。また、吸音効果発現の観点から、多数の針状突起をより狭いピッチで配置する必要がある。このような場合、成形難、特に予備発泡粒子の充填の問題より狭いピッチの針状突起の間へ予備発泡粒子を充填することが困難となり良品が得られにくくなる問題や、金型からの製品の離型時に針状物部分の離型抵抗が増大することで製品の変形の問題が多々発生していた。
【特許文献１】特表平６−５０７１２９号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６９７６号公報
【特許文献３】特開２００３―３３５８９３号公報
【特許文献４】特開２００３−３４０８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、型内発泡成形によって成形される熱可塑性発泡樹脂成形体の製造方法において、予備発泡粒子の改質あるいは成形体への後加工を必要とせず、容易に吸音性能を付与することが可能な金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、コア型とキャビティー型からなる１組の成形用金型の少なくとも一方の金型に板状部材を配置し、この金型を用いて、熱可塑性樹脂からなる予備発泡粒子を成形することで、成形体に所定形状の溝を形成することができ、かつ、この成形体表面に形成された溝により吸音性能を付与することは勿論、吸音周波数域の設計が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の第１は、コア型とキャビティー型とからなる１組の成形用金型により画成された成形空間内に予備発泡粒子を充填し、該予備発泡粒子を加熱媒体により加熱して発泡融着せしめることにより発泡成形体を得る成形用金型において、１組の金型のうちの少なくとも一方の金型に、成形体に溝を設けるための板状部材を複数配置することを特徴とする合成樹脂型内発泡成形用金型に関する。
【００１０】
好ましい実施態様としては、
（１）前記板状部材を、エジェクトピンを備えた第１金型に設けること、
（２）前記コア型とキャビティー型の両金型に板状部材を配し、エジェクトピンを備えた第１金型に配置した板状部材の表面積を、他方の金型に配置した板状部材の表面積よりも大きく設定すること、
（３）前記コア型とキャビティー型の両金型に板状部材を配し、エジェクトピンを備えた第１金型に配置した板状部材の抜きテーパー角度を、他方の金型に配置した板状部材の抜きテーパー角度以下に設定したこと、
（４）前記板状部材の厚みが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であること、
（５）前記板状部材の配置間隔を３ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定すること、
（６）前記板状部材の高さを少なくとも２つ以上設定すること、
（７）前記板状部材の厚みを少なくとも２つ以上設定すること、
（８）前記板状部材の配置を平行、格子状、放射状、同心円状に配置すること、
（９）前記板状部材を配置した一方の金型における発泡体の表面積に対して、同金型の前記板状部材の総断面積の比が１．５％以上１５％以下であること、
を特徴とする前記記載の合成樹脂型内発泡成形用金型に関する。
【００１１】
本発明の第２は、前記記載の合成樹脂型内発泡成形用金型にて製造された合成樹脂型内発泡成形体に関し、好ましい実施態様としては、前記合成樹脂型内発泡成形体が有する複数の溝が有底及び／又は貫通である前記記載の合成樹脂型内発泡成形体に関する。
【００１２】
本発明の第３は、前記合成樹脂型内発泡成形体からなる車輌用内装材、床材、壁材に関する。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明の合成樹脂型内発泡成形用金型を用いることで、吸音性能を付与するために特別な原料の改質を行うことなく、さらにコスト高となる後加工を行うことなく、現行の予備発泡粒子、製造プロセスを使用して、吸音性能が付与された型内発泡成形体を容易に得ることができる。さらに、従来の金型内に針状部材を配置する方法では為し得なかった、金型改造費の低減、原料の充填性向上を図ることが可能となる。また成形体の溝の形状変更を行うことで、所望の吸音率並びに吸音周波数に変更することができ、良好な吸音効果を得ることができる。
【００１４】
本発明の金型によって得られた合成樹脂型内発泡成形体は、形状設計の自由度が高く、高い寸法精度と圧縮強度を十分有する発泡成形体であるため、フロアスペーサー、各種パッドに代表される車輌用内装材や、住宅等の建築物の床材、壁材等に好適に使用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明に関し詳しく説明する。
【００１６】
図１を用いて本発明の金型の構造並びに合成樹脂型内発泡成形体の成形手順について説明する。
【００１７】
本発明の金型は、キャビティー型１とコア型２により画成された成形空間３を有し、この成形空間内に吸音性能を付与のための板状部材４を複数配してなる。この板状部材４は、キャビティー型１とコア型２の金型のうちの少なくとも一方の金型に複数配置され、吸音性能を要求される成形体面側に溝が付与されるように配置される。本発明においては、エジェクトピンを備えた金型を第１金型と称す場合があるが、一般的には、キャビティー型１にエジェクトピン５が配置されることが多く、金型からの成形体の安定離型の観点から、吸音性能を要求される面をエジェクトピン５が配置された第１金型に配置するように設計することが好ましい。このような配置とすることで、エジェクトピン側の成形体の離型抵抗を大きくすることができ、エジェクトピン５を配置した金型側に成形体を残すことが容易となる。要求される製品形状から板状部材４を第１金型側に配置できない場合には、図示はしていないが蒸気室７を真空吸引きできるような金型構造としてもよいし、蒸気室８を空気加圧することで製品をエジェクトピン側の金型側に押しつけるような金型構造としてもよい。さらに吸引と加圧の金型構造を併用してもよい。このような金型構造とすることでエジェクトピンが配置してある第１金型側に成形体を残すことができ、金型からの成形体離型が容易となる。
【００１８】
板状部材４はキャビティー型１とコア型２の両方に配置してもよい。このような構成とする事で、成形体の両面への吸音性能を付与することができる。但し、このような構成の場合、離型時にエジェクトピン５を有する第１金型側へ成形体を残す工夫を施すことが好ましく、例えば、エジェクトピン５を有する第１金型の成形体離型抵抗を大きくする工夫を行う方法が挙げられる。更に具体的には、キャビティー型１とコア型２に配置した板状部材４の形状あるいは設置間隔を両型で異とする手法がある。具体的には、エジェクトピン５を有する第１金型側の板状部材配置間隔を狭く、他方の金型側への板状部材の配置は所定吸音率が得られる範囲でできる限り板状部材の配置間隔を広く設定する、板状部材４の厚みを調整してエジェクトピン側の第１金型の離型抵抗を向上させる、エジェクトピンを備えた第１金型の板状部材４の表面積を他方の金型の板状部材４の表面積よりも大きく設定する、エジェクトピン５を備えた第１金型側の板状部材の抜きテーパー角度θ（図２）を他方の金型の板状部材４の抜きテーパー角度以下に設定する、板状部材４に表面処理を施し、表面粗さを変えることで成形体との滑り抵抗を変える、等の手法が挙げられる。さらに、これらの調整と真空吸引、あるいは空気加圧を組み合わせてもよい。但し、板状部材４の高さα（図２、成形体面での溝深さ）は吸音周波数と密接な関係があるため、板状部材４の高さαによる離型抵抗の調整は難しい場合がある。よって、エジェクトピン５を備えた第１金型の板状部材４の表面積を他方の金型の板状部材４の表面積よりも大きく設定する、あるいはエジェクトピン５を備えた第１金型の板状部材４の抜きテーパー角度θを他方の金型の板状部材４の抜きテーパー角度以下に設定する手法を用いることが吸音周波数に依存することなく設定可能であるため好ましい。
【００１９】
次に板状部材４について説明する。ここで、本発明における板状部材４の高さα、幅β、厚みγは、図２に図示する寸法を指す。吸音性能を発現させるためには、板状部材４の厚みγは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが好ましい。より好ましくは、２ｍｍ以上７ｍｍ以下である。板状部材４の厚みγが１ｍｍ未満では成形後に成形体が収縮し、成形体表面の溝が閉塞してしまう、或いは、吸音付与に効果的な開口幅を確保できず、所望の吸音性能を得られない場合がある。一方、板状部材４の厚みγが１０ｍｍ超えては、成形体に付与した溝中での空気の共振性能が低下するため、吸音率が低下する恐れがある。また、板状部材４の厚みを少なくとも２つ以上設定することで、板状部材４の配置バリエーションを増加でき、さらに板状部材４の数を変更することが可能となるため、高い吸音率を維持した状態で、様々な形状の成形品に容易に吸音性能を付与することが可能となるため、好ましい。
【００２０】
板状部材４の幅βに関しては特に限定はないが、板状部材４の幅βを長く設定した場合には発泡体の剛性が低下するため、捻れや曲げなどの発生が懸念される。あるいは板状部材４の剛性を維持するために、板状部材４の幅βの上限は１００ｍｍ程度であることが好ましく、更に５０ｍｍ以下であることが好ましい。また、金型コストと成形性の観点から板状部材４の数を極力減らし、且つ高い吸音率を維持するためには、下限は１５ｍｍであることが好ましく、更には３０ｍｍであることが好ましい。板状部材４の高さαに関しては特に限定はなく、成形体に貫通した溝を付与してもよいし、成形体に有底溝を付与するために図１のように金型を形成してもよく、また両者の組合せであってもよい。金型製作上の容易性の面からは、有底溝を付与できるような高さとすることが好ましい。また、板状部材４の高さを２種以上に設定することで、異なる周波数の音を吸音するように設計できることが可能となるため好ましい。
【００２１】
板状部材４の形状については、図３の（ａ）に示すような長方形のような単純な板状でもよいが、（ｂ）に示されるような高さ方向に凹凸のある形状にすることで、充填性と成形体の強度を向上させることができることから好ましい。（ｃ）のように一つの板状部材４で数種の高さを有するように構成する、あるいは断面形状の一部を変更してもよい。このような板状部材４とすることで、一つの板状部材４であっても数種の溝深さ、溝形状を形成できることから、多彩な吸音周波数設計が容易となる。さらに、高さ方向の各位置における断面の形状・大きさは必ずしも同じである必要はなく、成形体中心部に近づくほど連続的に細くなる、あるいは逆に太くなるものや、段階的に断面形状が変化するものなど任意の形状のものを採用できる。板状部材４の高さ、ピッチ、形状は吸音特性を発現する形状範囲、圧縮特性を満足する範囲であれば、適宜自由に選択し、組み合わせることが可能である。
【００２２】
板状部材４の断面形状についても特に限定はない。例えば、板状部材４の断面形状としては、図４に示す直線上、十字状等の直線、Ｓの字、正弦波状、波状、円などの曲線、直線の組合せ表現されるくの字、コの字状等のジグザグ線、直線とこれら曲線の組合せで表現される形状などが挙げられる。
【００２３】
複数の板状部材４の配置についても自由に設定可能である。成形体面で端を有する板状部材４の配置としては、図５に示すように平行、格子状、千鳥状、渦巻き状、放射線状等が挙げられ、端を有さない形状としては円形状、多角形状が挙げられ、これを一つ以上使用することが可能である。中でも、平行、格子状、放射状、同心円状に配置することが好ましい。
【００２４】
複数の板状部材４の配置間隔は、良好な吸音率を維持できる吸音溝を発泡成形体に形成できれば特に限定はないが、通常、好ましくは３ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定され、吸音面の全体で均一に吸音するようにするために、更に好ましくは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定される。成形加工の観点、特に予備発泡粒子の充填、発泡成形体の離型の観点からも板状部材４の配置間隔を前記範囲に設定することが好ましい。ここで、板状部材４の配置間隔とは、板状部材４の厚み方向における板状部材４と板状部材４の間隔をいう。
【００２５】
また、前記板状部材４を配置した一方の金型における成形体の表面積に対して、同金型の前記板状部材４の総断面積の比は、好ましくは１．５％以上１５％以下であり、更に好ましくは２％以上１０％以下である。この範囲であれば、良好な吸音率と良好な圧縮特性の両立が図れる。なおここでいう「成形体の表面積」とは、成形体に溝を付与していないと仮定した場合の成形体の表面積を指し、溝を付与することによって生じた溝側壁等の面積は含まない。また、「板状部材４の総断面積」とは、板状部材４によって成形体表面に付与された開溝部の面積の総和を言う。
【００２６】
板状部材４の金型への取り付け方法は、図６に示すように板状部材４を台座１８で挟み込み、この台座１８を金型１に固定する形式（ｄ）、図７に示すように金型表面に板状部材４を固定する形式（ｇ）、金型１に板状部材４が通り抜けできる貫通溝を設け、この部分から板状部材４を成形空間３に突出しさせ、金型背面で固定する方式（ｈ）が挙げられるが、これに限定されるものではない。板状部材４のメンテナンスの容易性からは、成形機に金型が取り付けられた状態であっても板状部材４を交換することが可能なことより、（ｄ）（ｇ）であることが好ましい。板状部材４の取り付けの強度の観点からは、より強固に金型に板状部材４を固定することが可能となることより（ｄ）（ｈ）が好ましい。また、バリの発生抑制の観点から、（ｄ）（ｇ）の構造が好ましい。（ｈ）の構造においても、２２のような突起を金型表面に設けることで成形体表面は凹となるためバリ発生を抑制することが可能となるため、このような形状とすることが好ましい。
【００２７】
板状部材４の材質は成形時あるいは離型時の変形を抑制できる強度を有すれば良く、特に限定される物ではないが、例えば、ステンレス鋼、アルミ材、真鍮、バネ鋼、チタン合金、セラミック、耐熱性樹脂が好適に使用される。これら板状部材４にテフロン（登録商標）コーティング処理、アルマイト処理など滑り性を高める、あるいは板状部材４の表面強度を高めるための表面処理を施してもよい。
【００２８】
本発明に好適に使用できる予備発泡粒子としては、熱可塑性樹脂からなることが好ましく、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタアクリル酸系樹脂；ポリスチレン、ポリα―メチルスチレン、スチレン−ポリエチレン系樹脂、スチレン無水マレイン酸コポリマー、ポリフェニレンオキサイドとポリスチレンとのブレンドまたはグランドコポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、スチレン−ブタジエンコポリマー、ハイインパクトポリスチレン等のスチレン系樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、エチレンまたはプロピレンと塩化ビニルのコポリマー等の塩化ビニル系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリエステル系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；塩化ポリエチレン及び塩素化ポリプロピレン等の塩素化された樹脂；ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。成形体の物性を考慮すればポリオレフィン系樹脂を使用することが好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン３元共重合体等のポリプロピレン系樹脂や、低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、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、アイオノマー等のポリエチレン系樹脂がそれぞれ単独であるいは混合して用いられる。また、これらのポリオレフィン系樹脂は無架橋のものが好適に使用されるが、架橋したものも使用できる。また、配合剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止材、顔料などの着色剤、可塑剤、滑剤、結晶化核剤、タルク、炭酸カルシウム等の無機充填剤を含んだものでもよい。本発明においては合成樹脂からなる発泡成形体は、その気泡形態が、独立気泡のものでも連続気泡のものでも良く、またこれらが混在しているものでもよい。中でも、独立気泡率が９０％以上のものが、自動車部材の衝撃エネルギー吸収材としても、フロア材としても高い圧縮強度を維持できるため、本発明に好適に用いることができる。さらに、衝撃吸収性、耐熱性、耐薬品性、耐久性の観点から、ポリプロピレンあるいはポリエチレンを基材樹脂とし、予め所定倍率に予備発泡させた予備発泡粒子を金型内に充填し、加熱蒸気により発泡、融着させた、冷却固化した後に成形体を取り出す方法によって得られた合成樹脂型内発泡成形体に本発明を適用することが好適である。さらに、発泡成形体の発泡倍率は２倍以上１００倍以下が好ましく、さらには３倍以上６０倍以下が好適である。
【００２９】
次に成形装置について説明する。
【００３０】
型内発泡成形装置は対向配置した１組の金型としてのキャビティー型１及びコア型２と、キャビティー型とコア型とを型閉して画成される成形空間３に、空気の流れに乗せて予備発泡粒子を充填するための充填器６と、成形空間を減圧する減圧手段（図示していない）と、成形空間内へ圧縮空気を導入する圧縮空気供給手段（図示していない）と、成形空間内に充填された予備発泡粒子を蒸気により加熱し、発泡融着させる蒸気供給手段９，１０と、成形した成形体を離型するためのエジェクタピン５とを備えている。キャビティー型１及びコア型２は、枠状フレーム１１，１２と裏板１３，１４とを有するハウジングにそれぞれ取り付けられ、キャビティー型１及びコア型２の背面には蒸気室７，８が形成されている。キャビティー型１及びコア型２には、成形空間３と蒸気室７，８とを連通するコアベント１５やコアベントホールなどからなる通気孔が形成されている。各蒸気室７，８には用役弁を介して蒸気供給手段９，１０及び圧縮空気供給手段にそれぞれ接続されている。また、各蒸気室７，８にはキャビティー型１とコア型２の背面に対して冷却水を噴霧する図示外のユニットが設けられている。図１においては、エジェクトピン５を備えたキャビティー型１に吸音性能を付与するための溝を形成するための前記複数の板状部材４が成形空間内３に突出状に形成されている。
【００３１】
次に本発明の型内発泡成形用金型を備えた装置を用いた発泡成形体の成形方法について説明する。この成形方法は、成形空間３に予備発泡粒子を充填する充填工程と、成形空間に充填された予備発泡粒子を加熱、発泡融着させる加熱工程と、成形された発泡成形体を冷却する冷却工程と、発泡成形体を金型から離型する離型工程の４つの工程に大別される。
【００３２】
充填工程では、キャビティー型１とコア型２を型閉めするとともに、成形空間３内に供給される空気をコアベント１５から成形空間外へ排出しながら、充填器６から成形空間３に対して予備発泡粒子を空気の流れに乗せて供給し、成形空間内に予備発泡粒子を充填する。尚、予備発泡粒子として、成形前に粒子内に大気圧以上の空気を圧入し、発泡力を付与した粒子、所謂、成含粒子を用いることも可能である。具体的な充填方法としては、クラッキング充填法、加圧充填法、圧縮充填法などを採用できる。ここで、クラッキング充填法では、充填時にキャビティー型１とコア型２とを完全に型閉めせず、例えば発泡成形体の底肉厚の１０％程度を開けておき、両金型の隙間から充填時に使用する空気を排出しながら予備発泡粒子を充填する。加圧充填法では、予備発泡粒子を収容した原料タンク内（図示外）を０．０２〜０．１５ＭＰａ程度加圧し、成形空間内を大気圧に開放した状態で、原料タンクと成形空間との差圧を利用して、成形空間内に予備発泡粒子を搬送して充填する。圧縮充填法では、原料タンク内の圧力を０．０１〜０．５０ＭＰａ程度に加圧し、成形空間３を原料タンク圧よりも低い状態で加圧し、差圧を維持した状態で予備発泡粒子を搬送して充填する方法である。
【００３３】
次に加熱工程について説明する。キャビティー型１及びコア型２のドレンライン１６，１７を開放にした状態で蒸気供給手段９，１０から両蒸気室に蒸気を供給することで、２つの蒸気室内の空気を系外に排出する。次に、一方の蒸気室に蒸気を供給して、他方の蒸気室から排出することで、成形空間の空気を排出するとともに、予備発泡粒子及び金型を予熱する。次に両ドレンライン１６，１７を閉塞した状態で、両蒸気室７，８に蒸気を供給して、予備発泡粒子を加熱、発泡融着させる。
【００３４】
次の冷却工程では、キャビティー型及びコア型に向けて図示外のノズルユニットから冷却水を噴霧し、キャビティー型１及びコア型２を介して成形空間３の発泡成形体を離型可能な製品の硬度まで冷却・固化させる。
【００３５】
離型工程ではキャビティー型１とコア型２とを型開きするが、一般的にはエジェクトピン５を有するキャビティー型１には板状部材４が形成されて、その分離型抵抗がコア型２よりも大きくなっているので、発泡成形体はキャビティー型側に残ることになる。但し、コア型２の背面側から圧縮空気を供給して、発泡成形体がコア型から離れやすくなるように構成したり、キャビティー型１の蒸気室を減圧して、キャビティー型１側に発泡成形体を吸着させながら型開きしてもよい。このように発泡成形体をキャビティー型１側に残すことが可能となるので、発泡成形体の離型不良を効果的に防止できる。こうして、キャビティー型１に発泡成形体を残した状態で、エジェクトピン５で発泡成形体を突き出して金型から離型することになる。
【００３６】
離型直後の発泡成形体は水分を多く含むため、常温乾燥あるいは高温乾燥を行う。特に、成形直後に収縮が見られる場合には、吸音の為の溝が閉塞する為、高温乾燥を行うことにより形状が回復をおこなうことが好ましい。
【００３７】
以上のようにして得られる発泡成形体の厚みは、１０ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは２０ｍｍ以上であり、これ以上であれば特に限定するものではない。発泡成形体の厚みが薄いと、吸音用に発泡成形体表面に設けた溝が浅くなり、音エネルギーを熱エネルギーや振動エネルギーに変換しうる空気層が減少するため、音波を成形体内部に伝播する十分な空気層を確保することができず、空気の粘性摩擦が生じにくくなり、吸音率の低下が生じる。さらに、吸音周波数域は溝の深さを変更することで設計可能である。よって、成形体厚みが厚いほど吸音周波数の設計自由度が増すため好ましい。
【００３８】
また本発明の金型によって得られた合成樹脂型内発泡成形体は、優れた吸音効果を有し、かつ成形加工性が容易であるため、吸音目的に様々な用途に使用することが可能である。例えば、フロアスペーサー、ティビアパッド、ピラー内部の衝撃吸収材、ドアリム内部の衝撃吸収材、等の車両用内装材、コンサートホール、一般住宅等の建築物の床材（床材を構成する芯材も含む）や壁材（壁材を構成する芯材も含む）に好適に使用することができる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例にてさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
成形体の大きさが３００×４００×６０ｔ（ｍｍ）となる金型を用い、その内側に厚み３ｍｍ、幅５０ｍｍ、高さ５０ｍｍ（溝深さが５０ｍｍ）の板状部材を、３列・平行に配置間隔３０ｍｍとなるように配置した。予備発泡粒子はポリプロピレンを主原料とする（株）カネカ製のエペランＰＰ３０倍を、発泡力を付与するために粒子内の空気圧力が２．０ａｔｍとなるように調整した原料を使用し、加熱蒸気圧圧力を０．３２Ｍｐａで成形を行った。ここで得られた成形体は成形後７５℃、１６時間の乾燥を行った後に乾燥室から取り出し、さらに２４時間以上常温で放置してから２３℃の環境下で吸音測定あるいは圧縮測定を行った。
（実施例２）
実施例１と同金型内に、厚み３ｍｍ、幅５０ｍｍ、高さ４０ｍｍの板状部材を配置間隔３０ｍｍとなるように３列・平行に配置した。ポリプロピレンを主原料とする予備発泡粒子（（株）カネカ製、エペランＰＰ発泡倍率３０倍）を用いて型内成形を行った。
（実施例３）
実施例１と同金型内に、厚み５ｍｍ、幅５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの板状部材を、配置間隔３０ｍｍとなるように３列・平行に配置した。ポリプロピレンを主原料とする予備発泡粒子（（株）カネカ製、エペランＰＰ発泡倍率３０倍）を用いて型内成形を行った。
（実施例４）
実施例１と同金型内に、厚み３ｍｍ、幅５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの板状部材を、配置間隔２０ｍｍとなるように３列・平行に配置した。ポリプロピレンを主原料とする予備発泡粒子（（株）カネカ製、エペランＰＰ発泡倍率３０倍）を用いて型内成形を行った。
（実施例５）
実施例１と同金型内に、厚み３ｍｍ、幅５０ｍｍ、高さ４０ｍｍと５０ｍｍの板状部材を同数、配置間隔が３０ｍｍとなるように３列・平行に配置(短手方向：同高さの板状部材を３列に配置、長手方向：高さ４０ｍｍと５０ｍｍの板状部材を交互に配置)した。ポリプロピレンを主原料とする予備発泡粒子（（株）カネカ製、エペランＰＰ発泡倍率３０倍）を用いて型内成形を行った。
（参考例）
板状部材を配置しないで実施例１と同金型を用いて、ポリプロピレンを主原料とする予備発泡粒子（（株）カネカ製、エペランＰＰ発泡倍率３０倍）を用いて型内成形を行った。
（比較例１）
ポリプロピレンを主原料とする型内発泡成形体（発泡倍率３０倍、（株）カネカ）に、針状部材先端を３００℃に加熱し、後加工により孔径２ｍｍ、ピッチ８ｍｍ、穴深さ４０ｍｍの吸音孔を１７００個形成した。
（比較例２）
金型に孔径２ｍｍ、長さ５０ｍｍの針状部材をピッチ８ｍｍで配置し、ポリプロピレンを主原料とする予備発泡粒子（発泡倍率３０倍（株）カネカ製エペランＰＰ）を、発泡力を付与するために予備発泡粒子内の空気圧力が２．０ａｔｍとなるように調整した後、実施例１と同成形条件にて型内成形を行った。しかしながら、針と針の間の一部で予備発泡粒子が充填できない部分があり、良好な発泡成形体が得られない結果となった。
【００４０】
前記の各発泡成形体の吸音率の測定は、７００ｍｍ×７００ｍｍとなるように発泡成形体を加工し、９ｍ3の残響室を用いた残響吸音測定法により算出した。結果を図８に示す。
【００４１】
また、圧縮強度はＪＩＳ−Ｋ６７６７に基づいて測定した。結果を表１に示す。また、表１中には実施例での溝部の開口率、圧縮強度を記す。ここで、溝部の開口率は、板状部材を配置した一方の金型における製品表面積に対して、同金型の前記板状部材の総断面積の比である。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
以上説明したように、本発明の合成樹脂型内発泡成形用金型により製造された合成樹脂型内発泡成形体によれば、型内発泡において特殊で異形の樹脂粒子を使用しなくとも、吸音率の高い成形体を容易に得ることが可能である。さらに、吸音用の溝を有しない合成樹脂発泡体との比較においても圧縮特性を大きく低下させることがない。さらに、溝深さを変えることで吸音周波数域の設計が可能となり、これらの吸音率効果を成形体の表面と裏面で異にすることも可能となる。特に、細孔を有する吸音材の製法との比較においては、吸音に寄与する溝数（孔数）を大幅に低減することが可能となり、この効果により金型内への予備発泡粒子の充填性が格段に向上すると共に、吸音性付与に伴う金型コスト増を極力低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】金型成形装置の概略図であり、板部材の一部を例示。
【図２】板状部材の各部位の名称を示した図である。
【図３】板状部材の形状例の一つを示した図である。
【図４】板状部材の断面形状例を示した図である。
【図５】板状部材の配置例を示した図である。
【図６】板状部材の取り付け例を示した図である。
【図７】別の板状部材の取り付け例を示した図である。
【図８】吸音率の測定結果を示した図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    キャビティー型
２    コア型
３    成形空間
４    板状部材
５    エジェクトピン
６    充填器
７    キャビティー型蒸気室
８    コア型蒸気室
９    キャビティー型蒸気供給口
１０  コア型蒸気供給口
１１  キャビティー型フレーム
１２  コア型フレーム
１３  キャビティー型裏板
１４  コア型裏板
１５  コアベント
１６  キャビティー型ドレン口
１７  コア型ドレン口
１８  板状部材固定台座
１９  板状部材と固定台座の固定ボルト
２０  板状部材固定台座の固定ボルト
２１  板状部材固定ボルト
２２  バリ防止金型突起
【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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