(57)【要約】      （修正有）【課題】表皮材と発泡体との接着にすぐれた表皮付成形体を効率よく製造する方法を提供する。【解決手段】（ｉ）水平枠に支持された表皮材を加熱、軟化させる工程、（ｉｉ）加熱された表皮材を、支持枠とともに水平移動させて、表皮材を上金型と下金型との間に位置させた後、両金型を密閉し、或いは密閉する前に、表皮材を上金型又は下金型の内面に沿って積層する工程、（ｉｉｉ）両金型の密閉によって形成された成形空間に発泡粒子を充填し、加熱媒体を導入して表皮付発泡粒子成形体を形成する工程、（ｉｖ）密閉した両金型を開放して、成形体を支持枠とともに成形体分離帯域に水平移動させて、成形体を支持枠から分離する工程、（ｖ）成形体が分離された後の空支持枠に、新しい表皮材を支持させる工程、（ｖｉ）新しい表皮材を支持枠とともに、金型成形帯域を経由して加熱帯域へ移動させる工程からなり、工程（ｉ）〜工程（ｖｉ）を順次繰返し行う製造方法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表皮付発泡粒子成形体を製造する方法において、
（ｉ）水平支持枠に支持された表皮材を、加熱装置を有する加熱帯域において、該表皮材を加熱して、軟化させる表皮材加熱工程、
（ｉｉ）該加熱された表皮材を、該支持枠とともに金型装置を有する金型成形帯域へ水平移動させて該表皮材を開放した上側金型と下側金型との間に位置させた後、該両金型を密閉した後、或いは密閉する前に、該表皮材を該上側金型又は該下側金型の内面に沿って積層する表皮材積層工程、
（ｉｉｉ）該上側金型又は該下側金型の該内面に沿って表皮材を積層させた該両金型の密閉によって形成された成形空間に発泡粒子を充填した後、該成形空間に加熱媒体を導入して表皮付発泡粒子成形体を形成する発泡粒子成形工程、
（ｉｖ）密閉されている該両金型を開放して、該成形体を該支持枠とともに成形体分離帯域に水平移動させて、該成形体を該支持枠から分離する成形体分離工程、
（ｖ）該成形体が分離された後の空支持枠に、該成形体分離帯域において、新しい該表皮材を支持させる表皮材支持工程、
（ｖｉ）該新しい表皮材を該支持枠とともに、該金型成形帯域を経由して該加熱帯域へ移動させる表皮材移動工程、からなり、該工程（ｉ）〜工程（ｖｉ）を順次繰返し行うことを特徴とする表皮付発泡粒子成形体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の表皮付発泡粒成形体を製造するための装置であって、
（ｖｉｉ）水平支持枠に支持された表皮材を加熱するための加熱装置を有する表皮材加熱部、
（ｖｉｉｉ）該表皮材加熱部に隣接して配設された金型装置を有する金型成形部、
（ｉｘ）該金型成形部に隣接して配設された成形体を支持枠から分離するための成形体分離部、
を備えるとともに、該支持枠を、該成形体分離部（ｉｘ）、該金型成形部（ｖｉｉｉ）及び該表皮材加熱部（ｖｉｉ）をその順に移動させるための搬送路Ａ及び該支持枠を、該表皮材加熱部（ｖｉｉ）、該金型成形部（ｖｉｉｉ）及び該成形体分離部（ｉｘ）をその順に移動させる搬送路Ｂを備えていることを特徴とする表皮材付発泡粒子成形体の製造装置。
【請求項３】
該搬送路Ａと該搬送路Ｂが同じであるか又は異なっていることを特徴とする請求項２に記載の表皮付発泡粒子成形体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表皮付発泡粒子成形体を生産効率よく製造するための方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
第１成形金型と第２成形金型とからなる一対の成形金型の内部空間に樹脂発泡粒子を充填し、この成形金型内に充填した樹脂発泡粒子をスチーム等の加熱媒体を用いて加熱融着させる方法は、発泡粒子成形方法として広く知られている。
このような成形方法で得られる発泡粒子成形体は、発泡粒子の融着体からなるものであることから、その表面は美感に劣るものであった。
発泡粒子成形体におけるその表面の美感の悪さを改善するために、その成形体の表面に表皮材を積層させることも広く知られている。
このような表皮付発泡粒子成形体は、一般的には、あらかじめ成形体の表面形状に対応する形状に形成した表皮材を、一対の成形金型の一方の金型の内面に沿って配置した後、その金型内に発泡粒子を充填し、加熱媒体を用いて加熱する方法や、シート状表皮材をその成形金型内面に沿って配置した状態において、金型内に発泡粒子を充填し、加熱媒体で加熱する方法によって製造されている。
【０００３】
前者の方法として、特許文献１には表皮材を取り付ける凸型の金型を２つ、凸型の金型に対応する凹型金型１つを用いて、予め成形された表皮材を２つの凸型の金型に装着し、一方の表皮材が取り付けられた凸型の金型に凹型金型を密閉し発泡粒子を充填して表皮材と発泡粒子成形体とを複合し、その後、他方の表皮材が取り付けられた凸型の金型に凹型金型を移動した後、密閉し発泡粒子を充填して表皮材と発泡粒子成形体とを複合し、その間、複合された成形体を取り外し、次いで予め成形された表皮材を凸型の金型に取り付けるというように交互に表皮付発泡粒子成形体を製造する方法が開示されている。
【０００４】
後者の方法として、連続してシート成形と、そのシート成形から得られたシート成形体と発泡粒子成形体との複合体の製造方法が開示されている（特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−２８０５３２号公報（第４項、第１図〜第６図）
【特許文献２】
特開昭６３−２３３８０９号公報（第４項、第２図）
【特許文献３】
特開昭５０−１０１４６１号公報（第８項〜第９項、Ｆｉｇ１〜Ｆｉｇ８）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１には、表皮付発泡粒子成形体を連続で成形できるものの、シート成形の場所又は位置が表皮材と発泡粒子成形体との複合成形と異なるため、敷地の効率が悪い。この場合、シート成形品を保管するスペースも発生する。また、シート成形と複合成形の間の時間があいていることからシート成形体に寸法変化がおき複合成形用の金型にシート成形体が合わず、シート成形体を取り付けできない又は得られた複合体にシワが発生する問題があった。
特許文献２には、発泡合成樹脂製成形品と同系材料を溶剤で溶解し、これを塗布乾燥し表装材に附着介在層を作成する工程があるため煩雑である。しかも、この方法は、連続的に発泡合成樹脂製成形品が得られるものの製造ラインが長くなりそのスペースが大きいものであった。
特許文献３には、熱塑性シートに特定のパターンの接着剤を塗布する工程があることからその箇所がずれないように調整することが難しく、ずれた際には接着不良となる。さらに、該シートが上から下へと移動することからシートを加熱する際に均一に加熱することが難しい方法であった。また、この方法は、シートが連続的に繋がっていることからシート成形に不具合があると次のシート成形の際、シート成形体にシワが入る等の影響をもたらす方法で、連続的に表皮付発泡粒子成形体が得られるものの製造ラインが長くなりそのスペースが大きいものであった。
本発明は、その表皮材と発泡粒子成形体との間の接着強度にすぐれた表皮付発泡粒子成形体を生産効率よく製造し、スペースを取らないための方法及び装置を提供することをその課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明によれば、以下に示す表皮付発泡粒子成形体を製造するための方法及び装置が提供される。
（１）表皮付発泡粒子成形体を製造する方法において、
（ｉ）水平支持枠に支持された該表皮材を、加熱装置を有する加熱帯域において、該表皮材を加熱して、軟化させる表皮材加熱工程、
（ｉｉ）該加熱された表皮材を、該支持枠とともに金型装置を有する金型成形帯域へ水平移動させて該表皮材を開放した上側金型と下側金型との間に位置させた後、該両金型を密閉した後、或いは密閉する前に、該表皮材を該上側金型又は該下側金型の内面に沿って積層する表皮材積層工程、
（ｉｉｉ）該上側金型又は該下側金型の該内面に沿って表皮材を積層させた該両金型の密閉によって形成された成形空間に発泡粒子を充填した後、該成形空間に加熱媒体を導入して表皮付発泡粒子成形体を形成する発泡粒子成形工程、
（ｉｖ）密閉した該両金型を開放して、該成形体を該支持枠とともに成形体分離帯域に水平移動させて、該成形体を該支持枠から分離する成形体分離工程、
（ｖ）該成形体が分離された後の空支持枠に、該成形体分離帯域において、新しい該表皮材を支持させる表皮材支持工程、
（ｖｉ）該新しい表皮材を該支持枠とともに、該金型成形帯域を経由して該加熱帯域へ移動させる表皮材移動工程、からなり、該工程（ｉ）〜工程（ｖｉ）を順次繰返し行うことを特徴とする表皮体発泡粒子成形体の製造方法。
（２）前記（１）に記載の表皮付発泡粒子成形体を製造するための装置であって、
（ｖｉｉ）水平支持枠に支持された表皮材を加熱するための加熱装置を有する表皮材加熱部、
（ｖｉｉｉ）該表皮材加熱部に隣接して配設された金型装置を有する金型成形部、
（ｉｘ）該金型成形部に隣接して配設された成型体を支持枠から分離するための成形体分離部、
を備えるとともに、該支持枠を、該成形体分離部（ｉｘ）、該金型成形部（ｖｉｉｉ）及び該表皮材加熱部（ｖｉｉ）をその順に移動させるための搬送路Ａ及び該支持枠を、該表皮材加熱部（ｖｉｉ）、該金型成形部（ｖｉｉｉ）及び該成形体分離部（ｉｘ）をその順に移動させる搬送路Ｂを備えていることを特徴とする表皮付発泡粒子成形体の製造装置。
（３）該搬送路Ａと該搬送路Ｂが同じであるか又は異なっていることを特徴とする前記（２）に記載の表皮材付発泡粒子成形体製造装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明方法を図面にて説明する。
図１には、本発明方法の概略の一例を示すものである。
まず、成形体分離帯域において、（ｉｘ）成形体分離部で支持枠（図示しない）に表皮材を固定して４１の搬送路Ａに沿って金型成形帯域を通って加熱帯域へ移動し、４３の搬送路Ｂに位置した後、（ｖｉｉ）表皮材加熱部にて水平支持枠に支持された表皮材を、加熱装置３、３′を有する加熱帯域において、該表皮材を加熱して、軟化させる表皮材加熱工程、（ｉｉ）該加熱軟化された表皮材を、該支持枠とともに金型装置を有する金型成形帯域へ水平移動させて（ｖｉｉｉ）金型成形部にて該表皮材を開放した上側金型２と下側金型と２′の間に位置させた後、該両金型を密閉した後、或いは密閉する前に、該表皮材を該上側金型２又は該下側金型２′の内面に沿って積層する表皮材積層工程、（ｉｉｉ）該上側金型２又は該下側金型２′の該内面に沿って表皮材を積層させた該両金型２、２′の密閉によって形成された成形空間に発泡粒子を充填した後、該成形空間に加熱媒体を導入して発泡粒子相互と、表皮材と発泡粒子成形体とを融着させ、表皮付発泡粒子成形体（以下、単に「成形体」という）を形成する発泡粒子成形工程、（ｉｖ）密閉した該両金型を開放して、該成形体を該支持枠とともに成形分離帯域に水平移動させて、（ｉｘ）成形体分離部にて該成形体を該支持枠から分離する成形体分離工程、（ｖ）該成形体が分離された後の空支持枠に、該成形体分離帯域において、新しい該表皮材を支持させる表皮材支持工程、（ｖｉ）該新しい該表皮材を該支持枠とともに、該金型成形帯域を経由して該加熱帯域へ移動させる表皮材移動工程、からなり該工程（ｉ）〜（ｖｉ）を順次繰り返し行う。支持枠から取り出した成形体は、余分な表皮材を取り除いて５０℃〜８０℃の養生室で１０時間〜２４時間養生し室温に戻して製品となる。
【０００９】
本発明で用いる発泡粒子は、その内部にガス（炭化水素ガス、ハロゲン化炭化水素ガス等の有機ガスや、炭酸ガス、窒素、空気等の無機ガス）を含有する熱可塑性樹脂発泡粒子であって、加熱により軟化するものである。このようなものとしては、従来公知の各種のものを用いることができる。この場合、その樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などを基材としたものが挙げられる。
【００１０】
上記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−ブテンブロック共重合体、エチレン−ブテンランダム共重合体、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の分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー系樹脂、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチ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、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−ブテンブロック共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン三元共重合体、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、その他、ポリブテン、ポリペンテンが挙げられる。また、これらの他に、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン等のオレフィン系モノマーと、これらのオレフィン系モノマーと共重合し得るスチレン等のモノマーとの共重合体も使用することができる。
前記の熱可塑性樹脂の中でも、緩衝性、圧縮歪回復性の点から、特に、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。
【００１１】
なかでも、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレンや、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、ポリブテン、プロピレン−エチレン−ブテン三元共重合体が好ましく、特にプロピレン単独共重合体、プロピレン−エチ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、プロピレン−エチレン−ブテン三元共重合体、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
【００１２】
上記ポリオレフィン系樹脂は、過酸化物や放射線により架橋したものを用いても、無架橋のまま用いても良いが、生産工程が簡易で、リサイクルの可能な無架橋のものが好ましい。
【００１３】
本発明で用いる発泡粒子において、その見掛密度は、通常、０．０２４〜０．４８０ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．０４８〜０．３２０ｇ／ｃｍ３である。また、その平均粒径は、１〜７ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍである。
【００１４】
なお、前記見掛密度は、以下のようにして測定されたものである。
発泡粒子群から発泡粒子１０００個をサンプリングし、温度６０℃、相対湿度１５％の条件で、２４時間乾燥した後、温度２３℃、相対湿度５０％の条件下で２４時間放置した後、このサンプルの重量：Ｗ（ｇ）を測定し、次いでサンプルをメスシリンダー内の２３℃のエタノール中に沈め、エタノールの水位上昇分よりサンプルの真の体積：Ｌ（ｃｍ３）を測定し、下記（１）式により求める。
サンプルの発泡粒子群の見掛密度（ｇ／ｃｍ３）＝Ｗ÷Ｌ    （１）
【００１５】
本発明で用いる表皮材は、発泡粒子成形体の表面に積層され、その表面の美感を改良するためのもので、従来公知の各種のシート体が用いられる。表皮材を構成するシート体は、発泡粒子成形体と積層する面が熱可塑性樹脂からなるものが好ましく、単層シート体であることができる他、積層シート体であることができる。単層シート体としては、例えば、熱可塑性樹脂繊維を含む織布、編布、不織布等の繊維布の他、発泡樹脂、非発泡樹脂等の樹脂シートが挙げられる。単層シート体の基材樹脂としては、前記した発泡粒子のところで説明した熱可塑性樹脂が挙げられる。上記した中でも特に、発泡粒子との接着性の点から発泡粒子成形体と積層する面が融着可能な樹脂からなるシート体が好ましい。また、このシート体の発泡粒子が積層する側の面（内側面）は、融着しやすいように粗面化することもできる。
【００１６】
積層シート体は、積層接着体からなる。その積層シート体を構成する単層シート体の数（積層シート体の層数）は、２〜６、好ましくは２〜３である。この積層シート体の具体例としては、例えば、外側面がオレフィン系エラストマーからなり、内側面（発泡粒子が融着する面）が架橋ポリプロピレン系樹脂発泡体とからなる積層体や、外側面がポリ塩化ビニルからなり、内側面が架橋ポリプロピレン系樹脂発泡体とからなる積層シート体、外側面が繊維布（織布、編布、不織布等）からなり、内側面が樹脂（非発泡樹脂、発泡樹脂、特に、クッション性の点から架橋ポリプロピレン系樹脂発泡体等）からなる積層シート体、外側面が天然又は合成レザー体からなり、内側面が成形した表皮材の保形性の点から非発泡樹脂からなり、その中間層がクッション層（発泡体や繊維体等）からなる積層シート体、前記した単層シート体の一方の面に発泡粒子と接着する接着層をあらかじめ付設した積層シート体等を挙げることができる。内側面は発泡粒子との接着性の点から融着可能な樹脂が好ましい。
【００１７】
本発明で用いる表皮材を構成する単層シートの厚みは０．５〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍである。また、積層シートの厚みは、０．５〜７ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍである。
尚、前記した表皮材の表面には、シボ模様等が転写されていることが外観上好ましい。このシボ模様は、予め転写しても表皮材を成形する際に転写しても構わない。
本発明で用いる表皮材において、その形状は通常、矩形状である。その具体的寸法は成形体の大きさに応じて適宜決められる。
【００１８】
本発明で用いられる表皮材は、引張伸びが１５０〜４００％であることが好ましい。前記引張伸びが１５０％未満であると表皮材が伸びないことから金型内面に沿って積層できない虞がある。上記観点から２００％以上が好ましい。一方、４００％を超えると加熱した際のドローダウンが大きくなり作業性が悪い虞がある。上記観点から３５０％以下が好ましい。
前記引張り伸びは、ＪＩＳ  Ｋ６７７２（１９９４年）に準拠し、試験サイズ幅２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、試験片の中央部に１００ｍｍの標線を付けて、つかみ間隔は１５０ｍｍ、２００ｍｍ／ｍｉｎの速度、２３℃で試験を行ない得られた値を採用することとする。
【００１９】
本発明の成形体の製造方法は、加熱装置を有する（ｖｉｉ）表皮材加熱部の加熱帯域において、支持枠に支持された表皮材を加熱し、軟化させる（ｉ）表皮材加熱工程を包含する。
この場合、表皮材の加熱は、その表皮材の上面側又は下面側からあるいは上面側と下面側の両面側から行う。このように表皮材を加熱するとむらなく均一に加熱することができ、次の（ｉｉ）表皮材積層工程において金型内面に沿って積層しやすくなる。表皮材の加熱を行う加熱装置としては、支持枠により水平に保持されている表皮材を全面的に均一に加熱し得る構造のものであればよく、例えば、スチーム、熱風、赤外線ヒーターが挙げられる。中でも表皮材の表面温度を比較的高温（１４０℃以上）に加熱することができる観点から好ましくは赤外線ヒーターが用いられる。
加熱装置は、加熱に際し、表皮材の表面近傍（通常、表皮材から５０〜５００ｍｍ、好ましくは１５０〜３００ｍｍ）に位置させるのがよく、このためには、加熱装置を上下移動が可能なように配設すればよい。なお、表皮材の加熱は、表皮材の素材や複合成形が終了する時間との兼ね合いで表皮材と加熱装置との距離、加熱時間及び加熱温度により調整される。
この（ｉ）表皮材加熱工程により、表皮材を十分に軟化させることができ、次の（ｉｉ）表皮材積層工程において金型内面に沿って積層しやすくなる。
【００２０】
本発明においては、表皮材は、支持枠に支持されて移動（搬送）される。支持枠としては、その表皮材をその周縁を介して支持固定化し得る構造のものであればよく、例えば、長方形、正方形等の四辺形状の枠体において、その枠体周縁にクランプが付設されているクランプ枠等が挙げられる。
本発明においては、表皮材は、この水平に配置された支持枠に支持された状態で移動され、各帯域において必要な処理が順次施される。
【００２１】
本発明の成形体の製造方法においては、前記（ｉｉ）表皮材積層工程を実施するには、該加熱帯域から金型成形帯域へ支持枠とともに水平移動させ、該表皮材を、開放した上側金型と下側金型との間に位置させる。
次いで、該両金型を密閉した後、或いは密閉する前に、該加熱状態の表皮材を該上側金型又は該下側金型の該内面に沿って積層する。この場合の該金型内面への表皮材の積層は、従来公知の方法、例えば、該上側金型の内面へ表皮材を積層する場合、該上側金型の壁面に穿設された透孔を介して、その表皮材と金型凹部との間の空間に存在する空気を吸引排気する真空成形法等によって実施することができる。表皮材を片面のみに積層した成形体を得る場合、下側金型よりも上側金型の内面に表皮材を積層することが次の（ｉｉｉ）発泡粒子成形工程において表皮材と発泡粒子成形体との間に水滴がたまり表皮材と発泡粒子成形体との接着性を低下させることがないため好ましい態様である。
なお、必要に応じて該上側金型および該下側金型の内面に表皮材を積層することもできる。その際は、成形空間部に発泡粒子を充填する箇所が必要となるが表皮材に充填用の穴を設けても或いは上下の表皮材の間に位置する部分から充填し、加熱媒体を導入して融着させ、表皮材に穴を開けずに外観を良くすることもできる。
【００２２】
この工程により、表皮材は、該金型の内面に沿って密着積層され、金型内面の形状に対応する形状に成形される。この工程では、前記（ｉ）表皮材加熱工程により、表皮材が均一に加熱され、軟化し、表皮材が可とう性に富むようになることから、表皮材は、その該金型の内面に沿って均一に密着される。また、必要に応じて金型より加熱媒体を表皮材に吹き付ける方法や予め金型を加熱して表皮材を加熱することもできる。
【００２３】
前記（ｉｉ）表皮材積層工程で用いる支持枠に支持された表皮材の面積は、該表皮材を該上側金型又は該下側金型の内面に沿って積層するのに十分な大きさの面積であり、加熱した際の表皮材の伸びにも影響されるが通常、該金型の開口面積の１．０２〜１．７倍が好ましい。１．０２倍未満では、支持枠が金型に接触し金型が密閉できない虞がある。一方、１．７倍を超えると不要な表皮材が多量に発生し効率が悪い虞がある。上記観点から１．０３〜１．５倍が好ましい。
【００２４】
本発明の成形体の製造方法は、該上側金型又は該下側金型の該内面に沿って表皮材が積層された密閉金型内において、発泡粒子を加熱融着させ、金型の内部空間の形状に対応する成形体を得る（ｉｉｉ）発泡粒子成形工程を包含する。
この工程は、金型成形帯域において、例えば、上側金型内面に沿って表皮材を積層させた上側金型と該下側金型との密閉によって形成された成形空間に下側金型に穿設された透孔から発泡粒子をその成形空間に供給した後、該発泡粒子が充填された成形空間に、加熱媒体を導入し、発泡粒子相互を熱融着させ、成形空間に対応する形状を有する成形体を形成することによって実施される。
加熱媒体としては、各種の加熱気体が用いられるが、通常はスチームが用いられる。この加熱媒体は、下側金型の壁面に形成された多数の透孔を通して成形空間内に導入される。
【００２５】
発泡粒子を、密閉金型の金型空間に充填する場合、前記（ｉｉ）表皮材積層工程における成形金型は、密閉状態であることから、その表皮材積層工程終了後の金型に直ちに発泡粒子を充填することができる他、均一に充填させるように、発泡粒子が飛び出ない程度に両金型の間隔を開けて充填し、再び金型を密閉することや、予め圧縮した発泡粒子を減圧した成形空間に充填することもできる。
【００２６】
本発明の成形体の製造方法は、前記（ｉｉｉ）発泡粒子成形工程の終了後、該成形体をその支持枠から分離する（ｉｖ）成形体分離工程を包含する。
この（ｉｖ）成形体分離工程を実施するには、成型金型を開放後、該表皮材を支持枠とともに、その金型成形帯域から成形体分離帯域へ水平移動させ、ここにおいて、該成形体を支持枠から分離する。
【００２７】
本発明の成形体の製造方法は、成形体を分離した後の空支持枠に対し、この成形体分離帯域において、前述した表皮材と同様の新しい該表皮材を支持させる（ｖ）表皮材支持工程を包含する。
【００２８】
本発明の成形体の製造方法は、この支持枠に支持された新しい該表皮材を、その支持枠とともに、この成形体分離帯域から、金型成形帯域を経由して加熱帯域に移動させる（ｖｉ）表皮材移動工程を含む。なお、本発明でいう金型成形帯域を経由してとは、上側金型２と下側金型２′とを開放した際、支持枠に支持された新しい該表皮材を、その支持枠とともに、両金型の間を通る位置を経由することを意味する。これにより表皮材が支持された支持枠の移動距離が少なくなることや、後述する製造装置をコンパクトにする観点から好ましい。
本発明は、このようにして加熱帯域に配置された新しい該表皮材に対して、前記一連の工程（ｉ）〜（ｖｉ）による操作を施す。そして、このような一連の操作を繰返し行う。これによって成形体を効率よく製造することができる。
【００２９】
表皮材の移動は、その支持枠とともに、支持枠搬送路を介して行うことができる。具体的には、支持枠を成形体分離部（ｉｘ）、金型成形部（ｖｉｉｉ）及び表皮材加熱部（ｖｉｉ）をその順に移動させる搬送路Ａを配設し、この搬送路Ａに沿って表皮材を支持枠とともに移動させることができる。また、支持枠を表皮材加熱部（ｖｉｉ）、金型成形部（ｖｉｉｉ）及び成形体分離部（ｉｘ）をその順に移動させる搬送路Ｂを配設し、この搬送路Ｂに沿って表皮材を支持枠とともに移動させることができる。搬送路Ａと搬送路Ｂとが同じである場合、ひとつの支持枠が図１の左右に移動することによって工程（ｉ）〜（ｖｉ）の順に繰り返し行なわれる。その場合、搬送路が複数有り、ひとつの搬送路にひとつの支持枠が左右に移動するようになっていても構わない。
【００３０】
一方、搬送路Ａと搬送路Ｂとが異なる場合、搬送路Ｂは、搬送路Ａよりも上方又は下方に位置させる。従って、新しい該表皮材を、支持枠とともに、この搬送路Ａに沿って成形体分離帯域から表皮材加熱帯域へ移動させるた後、その表皮材加熱帯域において、該新しい表皮材を支持枠とともに、上方に押上げるか又は下方に降下させて、その搬送路Ｂに配置する。そして、工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）の後、成形体分離帯域に搬送後、再び、その新しい表皮材は、支持枠とともに、下方に降下させるか又は上方に押上げて、搬送路Ａに配置する。
【００３１】
表皮材を、支持枠とともに、搬送路Ａ、Ｂに沿って金型成形帯域を移動させる場合、その搬送路Ａ、Ｂは、その金型成形に支障を与えないように配設する必要がある。即ち、金型が開放された状態、即ち、上側金型が上方に移動し、及び／又は下側金型が下方に移動した状態において、その表皮材が、支持枠とともに、その上側金型と下側金型との間を、それらの金型と接触する等の支障を生じることなく、通過する必要がある。このためには、支持枠を支持搬送させる搬送路Ａ、Ｂを、そのような支障を生じることのない適当位置に配設すればよい。例えば、搬送路Ａ（又はＢ）が、２つの搬送部材Ａ１（又はＢ１）とＡ２（又はＢ２）とからなる場合、そのＡ１（又はＢ１）とＡ２（又はＢ２）との間の間隔を、金型の横方向の長さよりも広くすればよい。
【００３２】
本発明により表皮付発泡粒子成形体を製造する場合、表皮材は、通常、水平に配置された支持枠に支持させた状態で取扱われる。
表皮材は、このように取扱われることから、シートを連続的に供給するのと較べて、シワが入ったシート成形体が発生した場合、次のシート成形体にシワや薄肉部が発生する等の影響をもたらすことなく効率的な生産ができる。また、その支持枠を搬送部材等で移動させることにより、表皮付発泡粒子成形体を生産性良く製造することができる。
【００３３】
本発明の前記成形体分離帯域において、支持枠から分離された成形体は、その余分の表皮材を除去して製品とされる。
【００３４】
本発明の成形体の形状は、成形金型の形状を変化させることによって任意の形状とすることができる。
【００３５】
以上説明したように本発明の製造方法によれば、表皮付発泡粒子成形体を高い生産性で連続的に得ることができる。
【００３６】
以下、本発明の成形体製造装置を図面にて説明する。
図１には、本発明の成形体製造装置の一例として示すものである。
図１の４１は、搬送路Ａ、４２は、搬送路Ａにある支持枠を下方の搬送路Ｂへ移動させる装置である。４３は搬送路Ｂである。前記した搬送路は、搬送部材からなり、搬送部材としては、慣用のもの、例えば、チェーン、ベルト、歯車等が用いられる。搬送部材は、モーター等により駆動する。
（ｉｘ）成形体分離部については、１は、搬送路Ｂに位置する支持枠を上方の搬送路Ａへ移動させる上方移動装置、１１は、油圧又は空気圧式シリンダで上下に移動させる装置、１２は、成形分離帯域において搬送路Ａ又は搬送路Ｂで支持枠を開放させる支持枠開閉装置である。支持枠開閉装置としては、例えば、モーターまたは空気圧式シリンダにより鉄製の棒が動き支持枠を開放する装置が挙げられる。
（ｖｉｉｉ）金型成形部については、２、２′は、それぞれ上側金型、下側金型である。２１１、２１１（２）はいずれも透孔である。２１３は粒子供給管を示す。この金型成形機としては、例えば、図２のような成形機が挙げられる。この成形機は、表皮材が金型内面に積層されていない他方の金型の背面に位置するチャンバー２１２と呼ばれる部分が仕切り２０３により複数に仕切られ、仕切られたチャンバー２１２に加熱媒体が順次導入され、それにより成形空間Ｚに順次導入して成形される。図１に示す２１及び２２は油圧式シリンダにより金型を上下に移動させる装置である。（ｖｉｉ）表皮材加熱部については、３、３′はそれぞれヒーターが取り付けられた上側加熱装置、下側加熱装置である。ヒーターとしては、慣用のもの、例えば、赤外線ヒーター等が挙げられる。３１及び３２は油圧式シリンダ又は空気圧により加熱装置を上下に移動させる装置である。
【００３７】
本発明の成形体製造装置は、（ｖｉｉ）前記表皮材加熱帯域に対応する水平支持枠に支持された表皮材を加熱するための加熱装置を有する表皮材加熱部、（ｖｉｉｉ）該表皮材加熱部に隣接して配置された、前記金型成形帯域に対応する金型装置を有する金型成形部（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）該金型成形部に隣接して配設された、前記成形体分離帯域に対応する成形体分離部（ｉｘ）を備えるとともに、該支持枠を、該成形体分離部（ｉｘ）、該金型成形部（ｖｉｉｉ）及び該表皮材加熱部（ｖｉｉ）をその順に移動させるための搬送路Ａ及び該支持体を、該表皮材加熱部（ｖｉｉ）、該金型成形部（ｖｉｉｉ）及び該成形体分離部（ｉｘ）をその順に移動させる搬送路Ｂを備えている。これにより、表皮材のシート成形と、表皮材と発泡粒子成形体との複合が一貫して行なうことができ、コンパクトにまとまった製造装置であるため、製造ラインが短く敷地を有効に利用できる。
【００３８】
本発明の製造方法の搬送路において、支持枠は、図３に示すように円柱状回転部５１の上に載り、円柱状回転部５１が動いて支持枠６が搬送される。より詳しくは、円柱状回転部５１は、シャフト５２を介して外側に歯車５３があり、その歯車５３がチェーン５４と噛合うように配置されモーターが回転することによりチェーン５４が動き、それにより歯車５３が回転し円柱状回転部５１も同じく回転する仕組みになっている。シャフト５２の先は、空気圧式シリンダ５５に接続されており、円柱状回転部５１が搬送路の内側や外側に移動して、支持枠６を支持する位置になったり、支持しない位置となる。また、各々の帯域の決まった位置になるようにセンサが取り付けられ、決まった位置になると空気圧式シリンダ５５により棒が飛びだし支持枠６が固定される。
【００３９】
本発明の製造装置において、該搬送路Ａと該搬送路Ｂが同じであるか又は異なっている。該搬送路Ａと該搬送路Ｂが同じである場合、イ）ひとつの支持枠がひとつの搬送路を左右に移動することや、ロ）ひとつの支持枠がひとつの搬送路を左右に移動する複数の搬送路が挙げられる。前記イ）は、成形装置の高さを低く抑えることができる点で好ましい。前記ロ）は、前記イ）と比較し、連続的に生産できる点で好ましい。
また、該搬送路Ａと該搬送路Ｂが異なっている場合は、コンパクトな製造装置で必要な敷地が少ない上、効率よく連続的に生産することができる。さらに、複数の支持枠を用いることでさらに時間的なロスが少なく連続的に生産することができる。
【００４０】
前述した該搬送路Ａと該搬送路Ｂが異なっている場合についてさらに詳しく説明する。
【００４１】
表皮材分離帯域での搬送路Ｂから搬送路Ａへの移動は、例えば、搬送路Ｂから上方の搬送路Ａへ移動する場合、表皮材分離帯域にて支持枠内部には、図４に示すような四点の穴６３があり、その穴６３に対応する突起部１２を有するが上方移動装置１が下から上がり、その四点を支点として上がる際、表皮材分離帯域における上方の搬送路Ａのみの円柱状回転部５１が外側に引っ込み、搬送路Ａの円柱状回転部５１の最上位置に支持枠６の支持枠接触部６２の最下部分が来ると再び円柱状回転部５１が内側に飛び出し、支持枠を搬送路Ａに位置させる。その後、上方移動装置１が搬送路Ｂの邪魔にならない下の位置に移動する。
【００４２】
加熱帯域での搬送路Ａから搬送路Ｂへの移動は、図５に示すように例えば、搬送路Ａから下方の搬送路Ｂへ移動する場合、加熱帯域にて搬送路と平行な支持枠６の側面に鉄製の車輪６１がそれぞれ２箇所合計４箇所についている。
加熱帯域には、その車輪６１に対応する溝（図１の４２）があり、下方へ移動する際、前後に移動しないようにしている。搬送路Ａにおいて搬送路に平行な各々２辺の支持枠下面を支持する支持部８１（支持枠の辺よりも短い辺）が支持枠に接すると同時に加熱帯域のみの搬送路Ａ及び搬送路Ｂの円柱状回転部５１が外側に引っ込んで、支持枠６の車輪６１が対応する溝（図１の４２）に沿って下方移動装置８により支持枠６が下方に移動し、搬送路Ｂの円柱状回転部５１の最上位置に支持枠６の支持枠接触部６２の最下部分が来ると再び搬送路Ｂの円柱状回転部５１が内側に飛び出し、支持枠６を搬送路Ｂに位置させる。その後、下方移動装置８が搬送路Ａの邪魔にならない上の位置に移動する。
【００４３】
表皮材分離帯域での搬送路Ｂから搬送路Ａへの移動は、前述した図４の他に前述した図５に示したものも用いることができる。加熱帯域での搬送路Ａから搬送路Ｂへの移動は、前述した図５の他に前述した図４に示したものも用いることができる。
【００４４】
以上、説明した製造方法と製造装置により、効率よく連続的に成形体が得られる。また、得られる成形体は、バンパー、ドアトリム、インストパネル等の自動車部材、箱材、電子器機、パレット板等に好適に用いられる。
【００４５】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【００４６】
実施例１
図１に示した製造装置に従って表皮付発泡粒子成形体を製造した。
この場合、発泡粒子としては、見掛密度が０．１７６ｇ／ｃｍ３（真倍率：５．１倍）の内部に内圧０ＭＰａ（Ｇ）の空気を含むポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子（プロピレン−エチレンランダム共重合体、エチレン成分２．４重量％、融点１４６℃、平均粒径：４ｍｍ）を用いた。この粒子におけるポリプロピレン系樹脂のビカット軟化温度は１３２℃である。
また、表皮材としては、表面側がポリオレフィン系エラストマー、厚さ０．５ｍｍからなり、内面側（発泡粒子と融着する側）が架橋ポリプロピレン系樹脂発泡シート（東レ（株）社製、商品名「トーレペフＡＰ６７」、発泡倍率１５倍、厚さ２．５ｍｍ）からなる２層積層シート（全厚：２．９５ｍｍ、（縦：１３００ｍｍ、横：１３００ｍｍ））を用いた。  このシートについて、引張り試験を行った。具体的には、ＪＩＳ  Ｋ６７７２（１９９４年）に準拠し、試験サイズ幅２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、試験片の中央部に１００ｍｍの標線を付けて、つかみ間隔は１５０ｍｍ、２００ｍｍ／ｍｉｎの速度、２３℃で試験を行なった。該表皮材の引張伸びは、２２０％であった。
また、支持枠６としては、鉄製のものを用いた。サイズは、幅４０ｍｍ、厚さ４０ｍｍの帯状板体を四辺形状に組合せたもので、その四辺形状空間において、その流れ方向の内寸法は１７３０ｍｍ、その幅方向の内寸法は１２６０ｍｍで、合計１枚使用した。また、各帯状板体には、前記表皮材を支持固定するためのクランプを付設した。搬送路において、支持枠は、図３に示すように円柱状回転部５１の上に載り、円柱状回転部５１が動いて支持枠６が搬送されるようにした。
【００４７】
成形体分離部において、前記表皮材を支持枠６に水平に支持固定化（図示しない）し、これを搬送路４１（以下、単に「搬送路Ａ」という）の搬送チェーンを介して加熱帯域の加熱装置３、３′に搬送（移動）させ、搬送路Ａから搬送路４３（以下、単に「搬送路Ｂ」という）へ移動した。加熱帯域での搬送路Ａから搬送路Ｂへの移動は、図５に示すように加熱帯域にて搬送路と平行な支持枠の側面に鉄製の車輪６１がそれぞれ２箇所合計４箇所についているものを用いた。加熱帯域には、その車輪６１に対応する溝（図１の４２）があり、下方へ移動する際、前後に移動しないようにした。搬送路Ａにおいて搬送路に平行な各々２辺の支持枠６下面を支持する支持部８１（支持枠６の辺よりも短い辺）が支持枠に接すると同時に加熱帯域のみの搬送路Ａ及び搬送路Ｂの円柱状回転部５１が外側に引っ込んで、支持枠６の車輪６１が対応する溝（図１の４２）に沿って下方移動装置８により支持枠６が下方に移動し、搬送路Ｂの円柱状回転部５１の最上位置に支持枠接触６２の最下部分が来ると再び搬送路Ｂの円柱状回転部５１が内側に飛び出し、支持枠６を搬送路Ｂに位置させた。その後、下方移動装置８が搬送路Ａの邪魔にならない上の位置に移動した。
次にここで、パネル状赤外線ヒーターが付いている加熱装置３、３′により、シートと該上下ヒーターとの距離が約２００ｍｍとなるように位置させ、その上下方向から加熱し、表皮材の表面温度を一番低い箇所の温度で１６０℃、一番高い箇所の温度で１９０℃で３０秒加熱した。
この加熱された表皮材を支持枠６に支持させた状態で、金型成形帯域の（ｖｉｉｉ）金型成形部に搬送し、図２に示す金型を用いて型締めすると共に上側金型２の透孔２０６より金型内面と表皮材との間を吸引して金型内面に積層した。その後、上側金型２と下側金型２′との間隔を２ｍｍとして成形空間Ｚに発泡粒子を充填し、下側金型２の透孔２１１、２１１（２）より成形空間へスチームを導入し加熱した。その際、上側金型２は加熱を行なわず水冷を行なって上側金型２の表面温度を９０℃に温調した。続いて上側金型２と下側金型２′とを水冷にて冷却した後、上側金型２と下側金型２′を開き支持枠に支持され、片面に表皮材が一体に積層融着された複合体を得た。その後、支持枠６に支持された複合体を（ｉｘ）成形体分離部へ支持枠６と共に水平移動し、成形体分離帯域の（ｉｘ）成形体分離部で支持枠開閉装置１２により支持枠６を開放し、複合体を取り出した。その後、空になった支持枠６に表皮材を取り付け、上方移動装置１により搬送路Ｂから上方の搬送路Ａへ移動し、再び（ｖｉｉ）表皮材加熱部へ搬送し、連続的に工程（ｉ）〜（ｖｉ）の順で成形を繰り返した。
表皮材分離帯域での搬送路Ｂから搬送路Ａへの移動は、表皮材分離帯域にて支持枠内部には、図４に示すような四点の穴６３があり、その穴６３に対応する突起部１２を有する上方移動装置１が下から上がり、その四点を支点として上がる際、表皮材分離帯域における上方の搬送路Ａのみの円柱状回転部５１が外側に引っ込み、搬送路Ａの円柱状回転部５１の最上位置に支持枠接触部６２の最下部分が来ると再び円柱状回転部５１が内側に飛び出し、支持枠６を搬送路Ａに位置させた。その後、上方移動装置７が搬送路Ｂの邪魔にならない下の位置に移動した。
得られた複合体は不要な表皮材を取り除き、その後、６０℃で大気圧下で２４時間養生した後、６時間で徐々に室温に戻し成形体が得られた。
【００４８】
得られた成形体は、表皮材と発泡粒子との融着性がよく、発泡粒子相互の融着性も優れるものであった。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、表皮付発泡粒子成形体を高い生産性で連続的に得ることができる。
本発明の製造装置は、コンパクトにまとまった製造装置であるため、製造ラインが短く敷地を有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法の一例についての概略図である。
【図２】本発明の金型装置の一例についての概略図である。
【図３】本発明の搬送路に支持された支持枠の一例についての概略図である。
【図４】本発明の上方の搬送路に移動させる上方移動装置の一例についての概略図である。
【図５】本発明の下方の搬送路に移動させる下方移動装置の一例についての概略図である。
【符号の説明】
１    上方移動装置
２    上側金型装置
２′  下側金型装置
３    上側加熱装置
３′  下側加熱装置
６    支持枠
８    下方移動装置
１１  空気圧式シリンダ
１２  突起部
４１  搬送路Ａ
４３  搬送路Ｂ
５１  円柱状回転部
５２  シャフト
５３  歯車
５４  チェーン
５５  空気圧式シリンダ
６１  車輪
６２  支持枠接触部
８１  支持部
８２  シャフト
８３  空気圧式シリンダ
【図１】
2004154951.tif 000002
【図２】
2004154951.tif 000003
【図３】
2004154951.tif 000004
【図４】
2004154951.tif 000005
【図５】
2004154951.tif 000006