(57)【要約】      （修正有）【課題】歪が小さい成形体の製造方法を提供する。【解決手段】第一の発泡層１１と、当該第一の発泡層に隣接する第二の発泡層１２と、当該第二の発泡層に隣接する非発泡層１３とを有する積層体１を加熱し（工程（１））、加熱された積層体を、夫々その内側にキャビティ面を持つ一対の型部材を有する成形型４内に配置し（工程（２））、次いで、前記積層体の少なくとも一方の面と該面に対向する成形型内のキャビティ面４１０との間に空隙を生ずるように、成形型を密閉し（工程（３））、次いで、キャビティ４１内を減圧状態とし、積層体を膨張させ（工程（４））、次いで、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）のいずれかの温度条件で膨張させた積層体にプレス操作を開始し、所定の形状となるまでプレスし（工程（５））、前記プレスされた積層体が固化した後、成形型を開いて成形体３を取り出して（工程（６））、成形体を製造する。【選択図】図１
2011148304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の発泡層と、当該第一の発泡層に隣接する第二の発泡層と、当該第二の発泡層に隣接する非発泡層とを有する積層体を加熱し（工程（１））、
加熱された積層体を、夫々その内側にキャビティ面を持つ一対の型部材を有する成形型内に配置し（工程（２））、
次いで、前記積層体の少なくとも一方の面と該面に対向する成形型内のキャビティ面との間に空隙を生ずるように、成形型を密閉し（工程（３））、
次いで、キャビティ内を減圧状態とし、積層体を膨張させ（工程（４））、
次いで、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）のいずれかの温度条件で膨張させた積層体にプレス操作を開始し、所定の形状となるまでプレスし（工程（５））、
前記プレスされた積層体が固化した後、成形型を開いて成形体を取り出して（工程（６））、
成形体を製造する方法。
（ｉ）前記第一の発泡層及び前記第二の発泡層が結晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
（ｉｉ）前記第一の発泡層及び前記第二の発泡層が非晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
（ｉｉｉ）前記第一の発泡層が結晶性樹脂からなり、前記第二の発泡層が非晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
（ｉｖ）前記第一の発泡層が非晶性樹脂からなり、前記第二の発泡層が結晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
【請求項２】
前記積層体の膨張を、積層体の少なくとも一方の面が、該面に対向する成形型内のキャビティ面に接触するように膨張させる請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項３】
前記プレスされた積層体の固化を、積層体を膨張させるときの減圧状態を維持しながら行う請求項１または２に記載の成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィン樹脂からなる発泡層と、非発泡層とを有する積層体は、真空成形等の成形方法によって所望の形状の成形体に賦形されている。これらの成形体は、自動車部品材料、建築材料等、種々の用途に用いられている。
積層体を賦形する方法としては、例えば所定の発泡倍率を有する発泡ポリプロピレンシートの両面に、熱可塑性樹脂フィルムが積層されている積層発泡シートを、１６０℃以上１９０℃以下の範囲の温度に加熱した一対の熱板にて加熱軟化させた後、真空成形可能な一対の金型を用いて積層体を膨張させながら真空成形する方法が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平５−８４７２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ポリオレフィン樹脂からなる発泡層と、非発泡層とを有する積層体として、第一の発泡層と、当該第一の発泡層に隣接していて、該第一の発泡層の発泡倍率よりも発泡倍率の高い第二の発泡層と、当該第二の発泡層に隣接している非発泡層とを有する積層体が知られている。このような積層体は、発泡倍率の低い第一の発泡層に起因する剛性と、発泡倍率の高い第二の発泡層に起因するクッション性とを備えている。
特許文献１に記載されているように、積層体を厚み方向に均一に加熱して膨張させながら真空成形を行う方法によって、このような積層体を成形して成形体を製造すると、該成形体を指等で押して圧力を加えた場合、発泡倍率の高い第二の発泡層がへこんでしまい、クッション性のよくない成形体となることがあった。このようなクッション性の悪化の原因は、第二の発泡層に歪が生じたためであると考えられる。
以上の課題に鑑み、本発明は、第一の発泡層と、この第一の発泡層に隣接している第二の発泡層と、この第二の発泡層に隣接している非発泡層とを有する積層体を、膨張させてかつ真空成形して成形体を製造する方法において、歪が小さい成形体の製造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】
【０００５】
本発明は、第一の発泡層と、当該第一の発泡層に隣接する第二の発泡層と、当該第二の発泡層に隣接する非発泡層とを有する積層体を加熱し（工程（１））、
加熱された積層体を、夫々その内側にキャビティ面を持つ一対の型部材を有する成形型内に配置し（工程（２））、
次いで、前記積層体の少なくとも一方の面と該面に対向する成形型内のキャビティ面との間に空隙を生ずるように、成形型を密閉し（工程（３））、
次いで、キャビティ内を減圧状態とし、積層体を膨張させ（工程（４））、
次いで、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）のいずれかの温度条件で膨張させた積層体にプレス操作を開始し、所定の形状となるまでプレスし（工程（５））、
前記プレスされた積層体が固化した後、成形型を開いて成形体を取り出して（工程（６））、
成形体を製造する方法を提供するものである。
（ｉ）前記第一の発泡層及び前記第二の発泡層が結晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
（ｉｉ）前記第一の発泡層及び前記第二の発泡層が非晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
（ｉｉｉ）前記第一の発泡層が結晶性樹脂からなり、前記第二の発泡層が非晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
（ｉｖ）前記第一の発泡層が非晶性樹脂からなり、前記第二の発泡層が結晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第一の発泡層と、当該第一の発泡層に隣接する第二の発泡層と、当該第二の発泡層に隣接する非発泡層とを有する積層体を、膨張させてかつ真空成形して成形体を製造する方法において、歪が小さい成形体の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態の一つを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜成形型＞
本発明では、夫々その内側にキャビティ面を持つ一対の型部材を有する成形型を用いる。前記成形型は、型開きかつ密閉可能であって、密閉された状態でキャビティ内を減圧可能なものである。
成形型は、密閉可能な型であればどのような形状の型であってもよい。例えば、一方が底面とこの底面の周囲を取り囲む壁面とからなる収納部であり、他方が平板状で前記収納部の蓋となる成形型や、この収納部同士が対となる成形型、所謂雌型と雄型等の組み合わせからなる成形型が挙げられる。このうち、キャビティ面に真空孔が設けられ、密閉された状態でキャビティ内を減圧可能な成形型を用いることが好ましい。
成形型の材質は、特に限定されるものではなく、耐久性、熱伝導性等の観点から金属製であることが好ましく、コストや軽量性等の観点からアルミであることがより好ましい。また、成形型の構造は、ヒーターや熱媒体等を内蔵した温度調整可能な構造であることが好ましい。
【０００９】
本発明の方法に含まれる各工程について、以下に詳細に説明する。
＜工程（１）＞
本発明では、第一の発泡層と、当該第一の発泡層に隣接する第二の発泡層と、当該第二の発泡層に隣接する非発泡層とを有する積層体を加熱する。この工程を工程（１）と記すこともある。
積層体を加熱する方法は、熱風、遠赤外線ヒーター、近赤外線ヒーター、接触式熱板等の加熱装置を用いて加熱する方法が挙げられる。短時間で効率的に加熱できることから、遠赤外線ヒーターを用いることが好ましい。
【００１０】
後の工程で積層体を膨張させるために、第一の発泡層の表面温度は、第一の発泡層が結晶性樹脂からなる場合には結晶性樹脂の融点以上、第一の発泡層が非晶性樹脂からなる場合には非晶性樹脂のガラス転移温度以上となるように積層体を加熱することが好ましく、大きく膨張させるためには、第一の発泡層の表面温度が融点またはガラス転移点以上、融点またはガラス点移転よりも６５℃高い温度以下となるように積層体を加熱することがさらに好ましい。積層体の膨張を、二次発泡という。
歪が小さく、高い二次発泡倍率を有する成形体を得るために、第一の発泡層の表面温度が２００℃以上２３０℃以下となるように積層体を加熱することが好ましく、２００℃以上、２１５℃以下となるように積層体を加熱することがさらに好ましい。
【００１１】
例えば第一の発泡層が融点が１６５℃のポリプロピレンからなる場合には、積層体における第一の発泡層の表面温度が１６５℃以上、２００℃以下となるように積層体を加熱することが好ましく、１６５℃以上、１８５℃以下となるように積層体を加熱することがより好ましい。
なお、本発明における「融点」、「ガラス転移点」及び「結晶化温度」は、微量融点測定装置を用いた測定や、示差走査熱量測定等の測定により得られる値である。「表面温度」は、積層体の表面に熱電対温度計を取り付けて積層体の表面温度を測定する方法や非接触式の温度センサーで積層体の表面温度を測定する方法により得られる値である。
【００１２】
加熱時間は第一の発泡層を構成する樹脂の種類や、第一の発泡層の発泡倍率・厚み等によって異なるが、第一の発泡層の表面温度が所望の温度になるように適宜設定すればよい。第一の発泡層に相当する単層の発泡シートの両表面に熱電対を取り付けて、発泡シートの表面温度と加熱時間の関係を予め調べておき、その結果に基づき、積層体を加熱する温度と時間を設定することが好ましい。
また、積層体を予め所定の形状に賦形してから加熱を行ってもよい。
【００１３】
＜工程（２）＞
加熱された積層体を、夫々その内側にキャビティ面を持つ一対の型部材を有する成形型内に配置する。この工程を工程（２）と記すこともある。
キャビティ内に積層体を配置する際、積層体は両端を把持具により挟持して配置しても、支持台に乗せて配置しても、型部材のキャビティ面に直接配置しても構わない。
積層体を一方の型部材のキャビティ面に直接配置する場合は、非発泡層がキャビティ面と接触するように配置することが好ましい。
【００１４】
＜工程（３）＞
次いで、前記積層体の少なくとも一方の面と該面に対向する成形型内のキャビティ面との間に空隙を生ずるように、成形型を密閉する。この工程を工程（３）と記すこともある。図１に示すように、積層体の両方の面と、各面と対向する型部材のキャビティ面との間に、空隙を有する状態を作ってもよい。
このような状態を作ることによって、次の工程で、積層体が前記空隙を充填するように膨張させることができる。
なお閉鎖されたキャビティを形成したときに、向かい合う各型部材のキャビティ面の距離（ｈ）は、成形体の厚みが所望の厚みとなるように適宜設定することができる。ここで距離（ｈ）は、図１に示すように、積層体の厚み方向の距離である。距離（ｈ）は、成形体の厚みが、積層体の厚みの１．１倍から５．０倍となるような距離であることが好ましく、１．１倍から２倍となるような距離であることがより好ましい。
【００１５】
＜工程（４）＞
次いで、キャビティ内を減圧状態とし、積層体を膨張させる。この工程を工程（４）と記すこともある。加熱された積層体は、キャビティ内の圧力を減圧することにより膨張する。工程（４）では、積層体の少なくとも一方の面が、該面に対向する成形型内のキャビティ面に接触するように、積層体を膨張させることが好ましい。積層体の両面が、各面と対向する成形型内のキャビティ面との間に空隙を有する状態である場合、積層体の両面が、それぞれ対向するキャビティ面と接触するように積層体を膨張させることが好ましい。
膨張した積層体における第一の発泡層の発泡倍率が３．３倍以上１５倍以下であり、かつ第二の発泡層の発泡倍率が１０倍以上６０倍以下となるように、積層体を膨張させることが好ましい。
【００１６】
キャビティ内を減圧状態とする方法としては、成形型に真空ポンプを接続し、成形型と真空ポンプの接合弁を開けて成形型内を真空吸引する方法が挙げられる。真空ポンプは、キャビティ内の空気を短時間で排気できる能力を有するものを用いることが好ましい。このような真空ポンプを用いることにより、発泡倍率の高い第一の発泡層を有する成形体を得ることができる。また、使用する成形型が大きい場合には、キャビティ内の減圧を速やかに行うために、真空ポンプによって減圧可能な大型の真空タンクを用いて成形型内を真空吸引することが好ましい。
真空吸引の程度は特に限定されるものではないが、キャビティ内の真空度が−０．０５ＭＰａから−０．１ＭＰａになるように真空吸引することが好ましい。ここで真空度とは、大気圧に対するキャビティ内の圧である。すなわち「真空度が−０.０５ＭＰａ」とは、キャビティ内の圧力が０．０５ＭＰａであることを示す。なお本発明において、キャビティの真空度は、キャビティ面に設けられている真空吸引孔を用いて測定する。
【００１７】
＜工程（５）＞
次いで、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）のいずれかの温度条件で膨張させた積層体にプレス操作を開始し、所定の形状となるまでプレスする。この工程を工程（５）と記すこともある。膨張させた積層体をプレスすることによって、歪の小さい成形体を得ることができる。特に、第一の発泡層と、第一の発泡層の発泡倍率よりも発泡倍率が高い第二の発泡層とを有する積層体を、第二の発泡層の膨張割合よりも第一の発泡層の膨張割合のほうが大きくなるように膨張させる場合、本発明の方法で積層体を成形することによって、第二の発泡層の歪が小さい成形体が得られる。ここで第一の発泡層の膨張割合とは、加熱する前の積層体における第一の発泡層の厚みで、成形体における第一の発泡層の厚みを割ったときの値である。第二の発泡層の膨張割合も、同様にして求めることができる。
プレスは、工程（３）及び工程（４）で使用した成形型を用いて型締めする方法や、工程（３）及び工程（４）で使用した成形型と異なる成形型を用いて型締めする方法等により行われる。このうち工程（３）及び工程（４）で使用した成形型を用いて型締する方法が好ましい。
プレス時の型部材の距離は、所望の成形体の厚みが得られる距離に設定すればよく、成形体のクッション性をより高くするという観点から、膨張した積層体における第一の発泡層の厚みと、加熱する前の第二の発泡層の厚みおよび非発泡層の厚みとの和以下、膨張した積層体における第一の発泡層の厚みと非発泡層の厚み以上とすることが好ましい。
プレス圧力は、使用する成形機、成形型によって適宜決定することが好ましい。プレスは、積層体の各層が固化するまで継続して行うことが好ましい。
【００１８】
工程（５）は、第一の発泡層の中心温度が該第一の発泡層を形成する樹脂の結晶化温度未満、第二の発泡層の中心温度が該第二の発泡層を形成する樹脂の結晶化温度以上となった時点で、膨張させた積層体にプレス操作を開始することが好ましい。
具体的には、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）のいずれかの条件で膨張させた積層体にプレス操作を開始する。
（ｉ）前記第一の発泡層及び前記第二の発泡層が結晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
（ｉｉ）前記第一の発泡層及び前記第二の発泡層が非晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
（ｉｉｉ）前記第一の発泡層が結晶性樹脂からなり、前記第二の発泡層が非晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
（ｉｖ）前記第一の発泡層が非晶性樹脂からなり、前記第二の発泡層が結晶性樹脂からなる場合、
前記第一の発泡層の中心温度は、前記第一の発泡層を構成する非晶性樹脂のガラス転移点未満の温度であり、かつ、
前記第二の発泡層の中心温度は、前記第二の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度以上、前記積層体の加熱が終了した時の第二の発泡層の中心温度以下の温度である
【００１９】
第一の発泡層及び第二の発泡層の中心温度は、それぞれの層の厚み方向の中心部に熱電対温度計を取り付けて測定する温度である。積層体を成形する前に、第一の発泡層及び第二の発泡層に熱電対を取り付けて、温度と加熱時間の関係を予め調べておき、その結果に基づき、プレス操作を開始する時間を設定することが好ましい。
前記のいずれかの温度条件でプレス操作を開始することにより、第一の発泡層の厚みはプレス前の厚みと同じ厚みを保ったまま、第二の発泡層の厚みを減少させることができ、歪が小さくが少なく、より高いクッション性を有する成形体を得ることができる。
工程（５）のプレス操作は、積層体を膨張させるときの減圧状態を維持しながら行うことが好ましい。即ち、前記工程（４）における減圧状態を継続しながら膨張させた積層体にプレス操作を行うことが好ましい。
【００２０】
＜工程（６）＞
次いで、前記プレスされた積層体が固化した後、成形型を開いて成形体を取り出す。この工程を工程（６）と記すこともある。プレスされた積層体は、各層が固化状態となるまでキャビティ内で冷却される。プレスされた積層体が固化した後、キャビティ内を常圧にし、成形型を開いて、成形体を取り出す。
プレスされた積層体を固化する方法は、自然に温度が低下するまで放置しておく方法や、成形型を冷却媒体によって冷却する方法が挙げられる。キャビティ内を常圧にする方法としては、成形型と真空ポンプとの接合弁を閉じて、成形型に設けられているパージ弁を開けて成形型内を常圧にする方法が挙げられる。
工程（６）において、プレスされた積層体の固化を、積層体を膨張させるときの減圧状態を維持しながら行うことが好ましい。即ち、前記工程（４）における減圧状態を継続しながら膨張させた積層体にプレスし、引き続き減圧状態を継続しながらプレスされた積層体を固化することが好ましい。
【００２１】
＜積層体＞
ここで、本発明で用いられる積層体について説明する。
積層体は第一の発泡層と、当該第一の発泡層に隣接する第二の発泡層と、当該第二の発泡層に隣接する非発泡層とを有する。第一の発泡層と非発泡層は、それぞれ積層体の表面である。
積層体は、第一の発泡層、第二の発泡層および非発泡層を共押出して製造してもよいし、第一の発泡層、第二の発泡層、および非発泡層を、それぞれ単層のシートとして製造した後、これらを貼合して製造してもよい。
【００２２】
第一の発泡層、第二の発泡層、及び非発泡層を、熱ロールによって貼合する方法や、熱風によって貼合する方法等により貼合して、積層体を製造することが好ましい。
【００２３】
第一の発泡層、及び第二の発泡層は、それぞれ結晶性樹脂、又は非晶性樹脂のどちらかの樹脂からなる。第一の発泡層及び第二の発泡層は、同じ樹脂から形成されていてもよく、異なる樹脂から形成されていてもよい。
結晶性樹脂としては、例えばエチレン樹脂、プロピレン樹脂、アセタール樹脂、エチレンテレフタレート樹脂、ブチレンナフタレート樹脂、フェニレンサルファイド樹脂、エーテルエーテルケトン樹脂等が挙げられる。
非晶性樹脂としては、例えばメタクリル酸メチル樹脂や、塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂、スチレン樹脂、カーボネート樹脂、エーテルサルフォン樹脂等が挙げられる。
これらの樹脂は単独で使用してもよく、複数の樹脂を併用してもよい。
第一の発泡層および第二の発泡層は、いずれもオレフィン樹脂から形成されることが好ましい。得られる成形体の剛性、耐熱性等の観点から、第一の発泡層および第二の発泡層は、いずれもプロピレン樹脂から形成されることがより好ましい。
【００２４】
プロピレン樹脂としては、プロピレンホモポリマーや、プロピレン由来のモノマー単位を５０モル％以上含むプロピレン共重合体を挙げることができる。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。好ましく用いられるプロピレン共重合体の例としては、エチレン又は炭素原子数４〜１０のα−オレフィンとプロピレンとの共重合体を挙げることができる。炭素原子数４〜１０のα−オレフィンとしては、例えば、１−ブテン、４−メチルペンテン−１、１−ヘキセン及び１−オクテンが挙げられる。プロピレン共重合体中のプロピレン以外のモノマー単位の含有量は、エチレンについては１５モル％以下、炭素原子数４〜１０のα−オレフィンについては３０モル％以下であることが好ましい。プロピレン樹脂は１種類を使用してもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。
また、発泡層を構成する熱可塑性樹脂の５０質量％以上の樹脂として、長鎖分岐プロピレン系樹脂や重量平均分子量が１×１０5以上の高分子量プロピレン樹脂を用いることにより、微細な気泡を有するプロピレン樹脂からなる発泡層を形成することができる。さらにこのようなプロピレン樹脂の中でも、発泡層をリサイクルするときにゲルを生じにくいことから非架橋のプロピレン樹脂が好ましく使用される。
【００２５】
第一の発泡層及び第二の発泡層は、押出発泡法、ビーズ型発泡法、電子線架橋や化学架橋発泡法等の方法を用いて製造することが可能であるが、生産性やリサイクル性の観点から押出発泡法を用いて製造することが好ましい。第一の発泡層の発泡倍率は、１．２倍から５．０倍であることが好ましく、第二の発泡層の発泡倍率は、１０倍から３０倍であることが好ましい。このような発泡倍率の発泡層を有する積層体は、第一の発泡層に起因する剛性と、第二の発泡層に起因するクッション性とを有する積層体である。第一の発泡層の発泡倍率に対する第二の発泡層の発泡倍率の比は、３．０以上１２．０以下であることが好ましく、８．０以上１０．０以下であることがより好ましい。
また、第一の発泡層の厚みは、１．１ｍｍから６．０ｍｍであることが好ましい。第二の発泡層の厚みは、１．１ｍｍから３．０ｍｍであることが好ましい。第二の発泡層の厚みに対する第一の発泡層の厚みの比は、０．３以上２．０以下であることが好ましく、０．８以上１．２以下であることがより好ましい。
【００２６】
第一の発泡層及び第二の発泡層を製造する際に使用される発泡剤は、いわゆる化学発泡剤及び物理発泡剤のいずれでもよく、これらを併用してもよい。化学発泡剤としては、例えば分解されて窒素ガスを発生する熱分解型発泡剤（アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシ−ビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等）、分解されて炭酸ガスを発生する熱分解型無機発泡剤（炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム等）等の熱分解型発泡性化合物が挙げられる。物理発泡剤としては、具体的にはプロパン、ブタン、水、炭酸ガス等が挙げられる。このうち水や炭酸ガスを用いることがより好ましい。
【００２７】
発泡剤の添加量は、用いる発泡剤や樹脂の種類に応じて適宜選択すればよく、原料の樹脂１００質量部に対して０．５質量部から２０質量部であることが好ましい。
なお、第一の発泡層に用いられる樹脂及び第二の発泡層に用いられる樹脂は添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、フィラー、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、着色剤、剥離剤、流動性付与剤、滑剤等が挙げられる。フィラーとしては、具体的にはガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊維、タルク、クレー、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の無機粒子等が挙げられる。
【００２８】
非発泡層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマー、セルロース繊維等を原料として用いる。熱可塑性樹脂としては、エチレン樹脂、プロピレン樹脂等のオレフィン樹脂；塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。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、スチレン系熱可塑性エラストマー、アクリル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。セルロース繊維としては、綿、麻、竹等が挙げられる。このうち質感等の観点から、非発泡層は熱可塑性エラストマーから形成されることが好ましく、オレフィン系熱可塑性エラストマーから形成されることがより好ましい。非発泡層にはシボなどの凹凸模様、印刷や染色が施されていてもよい。
非発泡層は、押出成形により得ることができる。非発泡層の厚みは０．１ｍｍから１．０ｍｍであることが好ましい。
【００２９】
以下、本発明に係る成形体の製造方法の好適な実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態では、図１−（１）に記載されているように、プロピレン樹脂からなる第一の発泡層１１と、該第一の発泡層１１に隣接しており、プロピレン樹脂からなる第二の発泡層１２と、該第二の発泡層１２に隣接しており、ポリプロピレンエラストマーからなる非発泡層１３とを有する積層体１を使用する。
図１−（１）で示す積層体を加熱する工程では、積層体１の両端を把持具５により固定し、積層体１を加熱手段で加熱する。本実施形態において、加熱手段は、積層体１を挟むようにして設けられたヒーター２２である。第一の発泡層１１側のヒーター２２の温度は、３７０℃、非発泡層１３側のヒーター２２の温度は４００℃である。なお、本実施形態ではヒーター２２として遠赤外線ヒーターを用いる。
【００３０】
工程（２）では、工程（１）で加熱された積層体１の両端を把持具５で挟持して、開いた状態の上部の型部材と下部の型部材との間に配置する。
図１−（２）で示す工程（３）では、上部の型部材と下部の型部材として、両方の型部材のキャビティ面４１０に吸引孔（図示せず）が設けられた一対の型部材からなる成形型４を用いる。なお、両方の型部材のキャビティ面４１０に設けられる吸引孔の数や位置、孔径は特に限定されるものではなく、この吸引孔を通じて真空吸引することにより、型部材間に供給された積層体１を所望の形状に賦形できるものであればよい。
積層体１をキャビティ４１内に配置した状態で、成形型４Ｂの上下の型部材間の最短距離が、積層体１の厚み以下となるまで両方の型部材を閉じることによって、閉鎖されたキャビティを形成する。型閉めは一方の型部材を移動させてもよいし、両方の型部材を互いに接近させてもよい。図１−（２）は、積層体の両表面が、各々の面と対向する型部材のキャビティ面との間に、空隙を有する状態を示している。
上部の型部材のキャビティ面４１０と下部の型部材のキャビティ面４１０との距離ｈは、成形体の厚みが所望の厚みとなる距離に適宜設定する。本実施形態では、ｈは積層体１の厚みの１．５倍である。
【００３１】
図１−（３）は、工程（４）を示した図であり、密閉されたキャビティ４１内の空気を吸引孔から吸引して減圧し、積層体１を膨張させて、膨張した積層体を形成した状態を示す図である。吸引は成形型４の上下の型部材間の最短距離が、積層体１の厚み以下となった時点、又は所定の距離になった時点で開始する。例えば、対向する型部材のキャビティ面の外縁部間の距離が、加熱した積層体１の厚みと同じ厚みになった時点で吸引を開始し、吸引しながら積層体が所定の厚みとなるまでさらに型を閉じてもよい。また、積層体が所定の厚みになるまで型閉めすると同時、又は積層体が所定の厚みとなるまで型閉めした後に吸引を開始してもよい。積層体が所定の厚みとなるまで型閉めした後に吸引を開始する場合には、積層体１が冷却される前であって、積層体が所定の厚みとなるまで型閉めした時点から５秒以内に吸引を開始することが好ましい。
膨張した積層体において、第一の発泡層の膨張割合は、１．１倍から５．０倍であり、第二の発泡層の膨張割合は、１．０倍から５．０倍である。
【００３２】
図１−（４）は、減圧を行った後、成形型を型締して膨張した積層体をプレスした状態を示している。プレス操作は、積層体の第一の発泡層および第二の発泡層の中心温度が所望の温度になった時点で開始する。
本実施形態においては、第一の発泡層及び第二の発泡層を構成する樹脂が、共に結晶性樹脂である。したがって、第一の発泡層の中心温度は該第一の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度未満、第二の発泡層の中心温度は該第二の発泡層を構成する結晶性樹脂の結晶化温度以上、となった時点で、膨張した積層体のプレスを開始することが好ましい。
プレスの圧力は、成形機や成形型によって適宜設定することができ、本実施形態では、使用した真空成形機の最大型締め力の３０％である。
【００３３】
図１−（５）は、工程（５）の後、本発明の方法によって得られた成形体３を示した図である。真空吸引を停止し、両方の型部材を開いてキャビティ４１内を常圧にした後、成形体３を取り出す。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明は実施例に何ら限定されるものではない。
〔実施例１〕
（積層体）
厚さ０．６ｍｍのオレフィン系熱可塑性エラストマー製シートと、発泡倍率１０倍、厚さ２．５ｍｍのポリオレフィン製発泡シートとを熱ロールによって貼合したクッション材シート（東レ株式会社製  商品名トーレペフ）と、発泡倍率３倍、厚さ３ｍｍのポリプロピレン製発泡シート（住化プラステック株式会社製  商品名スミセラー発泡ポリプロピレンシート）とを、前記クッション材シートのポリオレフィン製発泡シートとポリプロピレン製発泡シートとが接するように熱風によって貼合し、積層体を得た。オレフィン系熱可塑性エラストマー製シートが非発泡層であり、ポリオレフィン製発泡シートが第二の発泡層であり、ポリプロピレン製発泡シートが第一の発泡層である。
ここで、第一の発泡層であるポリプロピレン製発泡シートおよび第二の発泡層であるポリオレフィン製発泡シートの融点は、TA  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製測定装置ＤＳＣ  Ｑ１００を用いてＡＴＲ法（ＡＴＲ結晶：Ｚｎ-Ｓｅ）によって測定した。測定時の条件は、昇降温速度は１０℃/ｍｉｎであり、測定雰囲気は流量５０ｍｌ/ｍｉｎのＮ２として測定した。温度条件は最初に０℃から２２０℃まで昇温し、その後０℃まで降温した後に、再度２２０℃まで昇温した。第一の発泡層は、結晶化温度は１３０℃、融点は１６６℃であった。第二の発泡層は、結晶化温度は１１４℃、融点は１２３℃であった。
真空成形機としては、株式会社佐藤鉄工所製ＶＡＩＭ０３０１を用いた。成形型は底面が３００ｍｍ×３００ｍｍの正方形であり、側面が３００ｍｍ×２ｍｍである成形面を有する一対の型部材からなる成形型を用いた。この型部材はそれぞれのキャビティ面から真空吸引可能なものであり、キャビティ面である成形面底面を構成する各辺に直径１ｍｍの真空吸引孔を１０ｃｍ間隔で４個ずつ有していた。
【００３５】
（成形体の製造）
前記積層体の両端をクランプで固定し、遠赤外線ヒーターを用いて、第一の発泡層の中心温度が２０３．５℃、第二の発泡層の中心温度が２０１．４℃となるまで積層体を加熱した（加熱時間１３５秒）。加熱した積層体の両端をクランプで固定したまま、非発泡層を下にして型部材の間に供給し、成形型を密閉して閉鎖されたキャビティを形成し、積層体の両方の面と、各面と対向する型部材のキャビティ面との間に、空隙を有する状態を作った。このとき型部材のキャビティ面間の距離は、８．８ｍｍであった。その後真空度−０．０９ＭＰａとなるように真空吸引して密閉されたキャビティ内を減圧した。
第一の発泡層の中心温度が１２８．５℃、第二の発泡層の中心温度が１２２．２℃となった時点（真空吸引開始から９０秒経過した時点）で再度型締めを行い（プレス工程）、型部材のキャビティ面間の距離を７．８ｍｍとなるまでプレスした。第一の発泡層の中心温度が７１．１℃、第二の発泡層の中心温度が７７．５℃となった時点（前記真空吸引開始から３９０秒経過した時点）で真空吸引を停止して成形型を開き、成形体を取り出した。得られた成形体の評価結果を表１に示す。
【００３６】
〔比較例１〕
プレス工程において、第一の発泡層の中心温度が１６８．８℃、第二の発泡層の中心温度が１９０．８℃となった時点で（真空吸引開始から２秒経過した時点）で再度型締めを行った（プレス工程）以外は実施例１と同様の方法で成形体を製造した。得られた成形体の評価結果を表１に示す。
【００３７】
〔比較例２〕
プレス工程において、第一の発泡層の中心温度が８３．４℃、第二の発泡層の中心温度が８４．３℃となった時点で（真空吸引開始から３３０秒経過した時点）で再度型締めを行った（プレス工程）以外は実施例１と同様の方法で成形体を製造した。得られた成形体の評価結果を表１に示す。
【００３８】
〔比較例３〕
減圧工程後、プレス工程を設けなかった以外は実施例１と同様の方法で成形体を製造した。得られた成形体の評価結果を表１に示す。
【００３９】
〔実施例２〕
（積層体）
第二の発泡層として発泡倍率２０倍、厚さ２．５ｍｍのポリオレフィン製発泡シートを用いた以外は実施例１と同様にして積層体を製造した。
実施例１と同じ方法で、第二の発泡層であるポリオレフィン製発泡シートの結晶化温度および融点を測定した。結晶化温度は１１１℃、融点は１２３℃であった。
前記積層体の両端をクランプで固定し、遠赤外線ヒーターを用いて、第一の発泡層の中心温度が１８８．５℃、第二の発泡層の中心温度が２１４．０℃となるまで積層体を加熱した（加熱時間１２０秒）。加熱した積層体の両端をクランプで固定したまま、非発泡層を下にして型部材の間に供給し、成形型を密閉して閉鎖されたキャビティを形成し、積層体の両方の面と、各面と対向する型部材のキャビティ面との間に、空隙を有する状態を作った。このとき型部材のキャビティ面間の距離は、９．７ｍｍであった。その後真空度−０．０９ＭＰａとなるように真空吸引して密閉されたキャビティ内を減圧した。
第一の発泡層の中心温度が１２８．６℃、第二の発泡層の中心温度が１１２．１℃となった時点（真空吸引開始から９５秒経過した時点）で再度型締めを行い（プレス工程）、型部材のキャビティ面間の距離を８．１ｍｍとなるまでプレスした。第一の発泡層の中心温度が１０３．３℃、第二の発泡層の中心温度が１００．９℃となった時点（前記真空吸引開始から３４５秒経過した時点）で真空吸引を停止して成形型を開き、成形体を取り出した。得られた成形体の評価結果を表２に示す。
【００４０】
［比較例４］
プレス工程において、第一の発泡層の中心温度が１６３．９℃、第二の発泡層の中心温度が１９１．５℃となった時点で（真空吸引開始から２秒経過した時点）で再度型締めを行った（プレス工程）以外は実施例２と同様の方法で成形体を製造した。得られた成形体の評価結果を表２に示す。
【００４１】
［比較例５］
プレス工程において、第一の発泡層の中心温度が８３．４℃、第二の発泡層の中心温度が８４．２℃となった時点で（真空吸引開始から２８５秒経過した時点）で再度型締めを行った（プレス工程）以外は実施例２と同様の方法で成形体を製造した。得られた成形体の評価結果を表２に示す。
【００４２】
［比較例６］
プレス工程を設けず、減圧工程で減圧開始後２８５秒経過した時点で成形型を開いた以外は実施例２と同様の方法で成形体を製造した。得られた成形体の評価結果を表２に示す。
【００４３】
成形体の評価は以下のようにして行った。
（成形体各層の厚み評価）
得られた成形体の中央部を切断し、第一の発泡層、第二の発泡層及び非発泡層の各々の厚みをノギスで測定した。
（歪評価）
成形体の厚みを維持したまま、５０ｍｍ四方のサンプルを該成形体から採取した。表面粗さ測定器（株式会社ミツトヨ製、ＳＶ−４００）を用い、測定器の触針先端がサンプル非発泡層表面の中央部を通過するように、且つ表面粗さ測定の範囲となる線分の中点がサンプルの非発泡層表面の中央部と一致するように、２０ｍｍの長さについて表面粗さ測定を行った。得られた最大高さをＲｙ１とした。
その後、サンプルをオートグラフ（株式会社島津製作所製、ＡＧＳ−１０ｋＮＧ）の平坦なステージ上に設置し、圧縮冶具（φ１２．９ｍｍ）でサンプルの中央部に非発泡層側から５ｋｇｆの荷重を１０秒間加えた。荷重を除いてから６０秒後にＲｙ１測定時と同一の箇所の表面粗さ測定を行い、得られた最大高さをＲｙ２とした。得られたＲｙ１、Ｒｙ２と成形体の厚みから、下記の式を用いて、第二の発泡層の歪を算出した。なお、本実施例および比較例では、第二の発泡層の発泡倍率が第一の発泡層の発泡倍率に比べて大きい。そのため、第二の発泡層に生じた歪を、成形体に生じた歪とみなすことができる。
歪の値が小さい程、圧縮冶具で圧縮した箇所に生じた凹部が小さいことを示している。
2011148304.tif 000003
【００４４】
【表１】
2011148304.tif 000004
【００４５】
【表２】
2011148304.tif 000005
【００４６】
表１及び表２における実施例１及び実施例２は、真空成形後、第一の発泡層は該第一の発泡層を構成する樹脂の結晶化温度未満、第二の発泡層層は該第二の発泡層を構成する樹脂の結晶化温度以上の状態で膨張した積層体をプレスした例である。膨張した積層体をプレスするときに第一の発泡層は固化状態にあるため該層の厚みは減少せず、第二の発泡層層は軟化状態にあるため該層の厚みは減少している。また、第二の発泡層の厚みが減少したために、第二の発泡層の歪は小さい。そのため、実施例１及び実施例２は第一の発泡層の厚みが厚く、第二の発泡層の歪が小さい成形体となっている。
比較例１及び比較例４は、真空成形後、第一の発泡層及び第二の発泡層が、それぞれを構成する樹脂の結晶化温度以上の状態で膨張した積層体をプレスした例であり、第一の発泡層及び第二の発泡層は軟化状態であるために、共に厚みは減少している。また、第二の発泡層の厚みが減少したために、第二の発泡層の歪は小さくなっている。そのため、第二の発泡層の歪が小さく、第一の発泡層の厚みが薄い成形体が得られている。
【００４７】
比較例２及び比較例５は、真空成形工程後、第一の発泡層及び第二の発泡層が、それぞれを構成する樹脂の結晶化温度未満まで冷却した後にプレス工程を加えた例である。膨張した積層体をプレスするときに第一の発泡層及び第二の発泡層は固化しているため、共に厚みは変化しない、もしくは厚みの変化は小さかった。また、第二の発泡層の厚みの変化は、実施例１及び実施例２、比較例１及び比較例４と比較して小さいため、第二の発泡層の歪が大きく、第一の発泡層の厚みが厚い成形体が得られている。
比較例３及び比較例６は真空成形した後プレスしていない例である。成形前と比較して第一の発泡層の厚みと、第二の発泡層の厚みとが増加している。したがって、第一の発泡層の厚みが厚く、第二の発泡層の歪が大きい成形体が得られている。
【符号の説明】
【００４８】
１    積層体
１１  第一の発泡層
１２  第二の発泡層
１３  非発泡層
２２  ヒーター
３    成形体
４    成形型
４１    キャビティ
４１０    キャビティ面
５    把持具
ｈ    上部の型部材のキャビティ面と下部の型部材のキャビティ面との距離
【図１】
2011148304.tif 000006