(57)【要約】【課題】  熱可塑性樹脂発泡成形品の表面に熱可塑性樹脂シートからなる表皮が積層されてなる複合成形品、その製造方法と製造装置の提供。【解決手段】  成形型を構成する第１の型と第２の型の間にシートを張設し、シートを加熱、軟化せしめた後、（１）第１の型と第２の型を型閉めすることで、いずれか一方の型に設けられた凸部でシートを押圧すること、（２）真空吸引または（３）圧空のいずれかまたは２つ以上の組み合わせによって、軟化したシートを第１の型と第２の型のいずれか一方の型側に接触させた状態として型閉めし、次いで他方の型とシートの間に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造することを特徴とする複合成形品の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型を構成する第１の型と第２の型の間に熱可塑性樹脂シートを張設し、該熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化せしめた後、（１）第１の型と第２の型を型閉めすることで、いずれか一方の型に設けられた凸部で前記熱可塑性樹脂シートを押圧すること、（２）真空吸引または（３）圧空のいずれかまたは２つ以上の組み合わせによって、軟化した熱可塑性樹脂シートを第１の型と第２の型のいずれか一方の型側に接触させた状態として型閉めし、次いで他方の型と熱可塑性樹脂シートの間に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面に熱可塑性樹脂シートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造することを特徴とする複合成形品の製造方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化せしめた後、（１）第１の型と第２の型を型閉めすることで、いずれか一方の型に設けられた凸部で前記熱可塑性樹脂シートを押圧することによって、またはこれを含む２つ以上の組み合わせによって、軟化した熱可塑性樹脂シートを第１の型と第２の型のいずれか一方の型側に接触させた状態として型閉めすることを特徴とする請求項１に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項３】
熱可塑性樹脂シートが、熱可塑性樹脂単層シート又は複数枚のシートやフィルムを積層してなる積層シート又は複数枚のシートやフィルムを重ねたシートである請求項１又は２に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項４】
熱可塑性樹脂シートが、熱可塑性樹脂発泡シート又はそれを含む積層シートである請求項１〜３のいずれかに記載の複合成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法により得られ、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面に熱可塑性樹脂シートからなる表皮が積層されてなることを特徴とする複合成形品。
【請求項６】
多数の蒸気穴が穿設された第１の型と第２の型から構成された成形型と、第１の型が固定された第１の外装体と、第２の型が固定された第２の外装体とを備え、第１の外装体と第２の外装体とを接近させた時、第１の型と第２の型が型閉めされて成形型内に製造する複合成形品の外形と合致するキャビティが形成され、第１の型と第２の型の接触部又はその近傍に熱可塑性樹脂シートを第１の型と第２の型の間に張設するシート保持具が設けられ、熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給する供給管路が接続され、かつ第１の外装体と第２の外装体のいずれかに、第１の型と第２の型が離間した状態で、第１の型と第２の型の間の空間と外部とを遮断するストッパが設けられたことを特徴とする複合成形品の製造装置。
【請求項７】
トランスファー成形機を主体とする請求項６に記載の複合成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂シート（以下、シートと略記する。）からなる表皮と発泡合成樹脂成形品とが積層された複合成形品とその製造方法及び製造装置に関する。本発明の複合成形品は、例えば、ユニットバスの天井材等の住宅設備用部材、自動車の内装材（インストルメンタルパネル、ドアパネル、シートバックパネル、ステアリングホイール、取手等）、家具（椅子の座部等）、容器、内装材、壁面材、航空便用の軽量パレット等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
発泡合成樹脂成形品の表面改良目的として、耐久性の向上がある。従来、発泡合成樹脂成形品の表面改良の方法として、発泡合成樹脂成形品の表面に、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）等からなるシートを積層し、これを表皮とした複合成形品が提案されている。
従来、複合成形品の製造方法としては、両型間に表皮材をセットし、両型を近接させてこの表皮材の周縁を突出状態にあるセット枠体の先端と他方の型との間で挟持させて両型間に一方の型の型面とセット枠体と表皮材で囲まれる密閉室を形成し、前記表皮材を加熱軟化させつつ前記他方の型内に吸引圧をかけて軟化した表皮材を他方の型の型面に添わせたうえ前記セット枠体を抗体させつつ型閉めして型面に軟化した表皮材が添装された他方の型と一方の型間に形成されるキャビティ部に所要量の発泡合成樹脂ビーズ材料を供給し、この発泡合成樹脂ビーズ材料をキャビティ部に供給される蒸気により加熱膨張された表皮材が発泡樹脂成形体の表面に一体化された表皮一体発泡成形品を成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、上下一対の金型で、両型の合面に挟持されたシートを加熱してドローダウンさせ、また真空吸引することにより金型に沿うように予備成形し、該型内の熱と蒸気加熱による発泡樹脂材の発泡圧力とにより、同時成形する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、内面に表皮材が配置された第一成形型と、多数の透孔を壁面に有する第二成形型との間に形成された成形空間部に充填されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を加熱し、融着させることによって該表皮材が表面に積層された表皮付き発泡成形体を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。特許文献３において、表皮材の固定方法としては、成形用上箱間に位置させている。
【０００５】
また、表皮材付発泡成形品を製造するに当たり、(1)成形型のキャビティ内へ発泡性熱可塑性樹脂粒子を充填し、蒸気により加熱発泡成形させて融着一体化した成形品を製造する工程、(2)該発泡成形した成形品を一方の型に保持された状態で型開きする工程、(3)他方の型と該成形品との間に、加熱により軟化した表皮材シートを配置する工程、(4)他方の型を真空成形型として使用して該表皮材シートを真空成形すると同時に型閉めを行い、一方の型に保持された該成形品をアシスト型として併用して該表皮材シートを成形品に成形・積層一体化する工程とを経て製造する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平８−１７０１号公報
【特許文献２】特開２０００−２２９３２９号公報
【特許文献３】特開２００４−７４６５３号公報
【特許文献４】特開平９−８５７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した特許文献１〜４に記載された従来技術には、それぞれ次のような問題があった。
特許文献１に記載された製造方法で用いる成形型は、可動式セット枠体の機構が複雑であり、量産時に繰り返しの負荷や蒸気の熱と圧力が加わると、セット枠体に変形や歪みが生じ、正常に稼働しなくなる可能性がある。
特許文献２および特許文献３に記載された製造方法では、シートと型が接しているため、蒸気による加熱軟化が不均一となることから、シートの伸びが不均一となり、良好な成形品が得られない問題がある。
特許文献４に記載された製造方法では、発泡樹脂粒子の成形後、一度型開きをし、シートを挿入してからシートの成形となるので、成形工程が２工程となり、非常に効率が悪い。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を簡単に効率よく製造するための製造方法、それに用いる製造装置、及び前記方法で得られた複合成形品の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、成形型を構成する第１の型と第２の型の間に熱可塑性樹脂シートを張設し、該熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化せしめた後、（１）第１の型と第２の型を型閉めすることで、いずれか一方の型に設けられた凸部で前記熱可塑性樹脂シートを押圧すること、（２）真空吸引または（３）圧空のいずれかまたは２つ以上の組み合わせによって、軟化した熱可塑性樹脂シートを第１の型と第２の型のいずれか一方の型側に接触させた状態として型閉めし、次いで他方の型と熱可塑性樹脂シートの間に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面に熱可塑性樹脂シートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造することを特徴とする複合成形品の製造方法を提供する。
【０００９】
本発明の製造方法において、熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化せしめた後、（１）第１の型と第２の型を型閉めすることで、いずれか一方の型に設けられた凸部で前記熱可塑性樹脂シートを押圧することによって、またはこれを含む２つ以上の組み合わせによって、軟化した熱可塑性樹脂シートを第１の型と第２の型のいずれか一方の型側に接触させた状態として型閉めすることが好ましい。
【００１０】
本発明の製造方法において、シートが、熱可塑性樹脂単層シート又は複数枚のシートやフィルムを積層してなる積層シート又は複数枚のシートやフィルムを重ねたシートや、熱可塑性樹脂発泡シート又はそれを含む積層シートであることが好ましい。
【００１１】
また本発明は、前述した本発明に係る複合成形品の製造方法により得られ、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートからなる表皮が積層されてなることを特徴とする複合成形品を提供する。
【００１２】
また本発明は、多数の蒸気穴が穿設された第１の型と第２の型から構成された成形型と、第１の型が固定された第１の外装体と、第２の型が固定された第２の外装体とを備え、第１の外装体と第２の外装体とを接近させた時、第１の型と第２の型が型閉めされて成形型内に製造する複合成形品の外形と合致するキャビティが形成され、第１の型と第２の型の接触部又はその近傍にシートを第１の型と第２の型の間に張設するシート保持具が設けられ、熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給する供給管路が接続され、かつ第１の外装体と第２の外装体のいずれかに、第１の型と第２の型が離間した状態で、第１の型と第２の型の間の空間と外部とを遮断するストッパが設けられたことを特徴とする複合成形品の製造装置を提供する。
【００１３】
本発明の複合成形品の製造装置において、トランスファー成形機を主体とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の複合成形品の製造方法は、成形型を構成する第１の型と第２の型の間にシートを張設し、シートを加熱、軟化せしめた後、（１）第１の型と第２の型を型閉めすることで、いずれか一方の型に設けられた凸部でシートを押圧すること、（２）真空吸引または（３）圧空のいずれかまたは２つ以上の組み合わせによって、軟化したシートを第１の型と第２の型のいずれか一方の型側に接触させた状態として型閉めし、次いで他方の型とシートの間に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造するので、シートの成形と発泡粒子の型内成形を同じ成形型を用いて行うことで製造工程が削減でき、余分な手間と時間を省いて生産効率が向上し、製造コストを低減することができる。
また、シートの成形と発泡粒子の型内成形を同じ成形型を用いて行うことで製造工程が削減でき、シート成形用の成形型を別途用意する必要がなく、設備コスト及びランニングコストを低減することができる。
また、軟化したシートを（１）第１の型と第２の型を型閉めし、いずれか一方の型に設けられた凸部でシートを押圧すること、（２）真空吸引または（３）圧空のいずれかまたは２つ以上の組み合わせによって成形し、さらに発泡粒子の型内成形の際に生じる圧力でシートを成形しているので、綺麗な外観の表皮が得られると共に、複雑な形状の複合成形品の製造が可能となる。
また、シートを各型間に張設し、これを加熱軟化後に成形するので、成形したシートを成形型内にセットする操作が不要となり、表皮と発泡樹脂本体とのずれを生じることがなくなり、高品質の複合成形品を安定して製造することができる。
また、それぞれの型間に張設したシートに第１の型と第２の型を通して蒸気を当て、効率よく均一にシートを加熱、軟化することができるので、シートの伸びが均一となり、良好な成形品が得られる。
特に、軟化したシートを（１）第１の型と第２の型を型閉めし、いずれか一方の型に設けられた凸部でシートを押圧することによって、またはこれを含む２つ以上の組み合わせによって成形すると、さらに押圧によって生じる圧力でシートを成形しているので、非常に綺麗な外観の表皮が得られる。
【００１５】
本発明の複合成形品は、前述した本発明に係る複合成形品の製造方法により得られ、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートからなる表皮が積層されてなるものなので、複雑な形状であっても綺麗な外観の表皮が得られる。
【００１６】
本発明の複合成形品の製造装置は、第１の外装体と第２の外装体のいずれかに、第１の型と第２の型が離間した状態で、第１の型と第２の型の間の空間と外部とを遮断するストッパを設けた構成としたので、量産に耐え得る強度のある構造とすることができる。
また、シートをそれぞれの型間に張設し、第１の型と第２の型が離間した状態のまま、ストッパを閉じることで第１の外装体と第２の外装体の間の空間を外部から遮断でき、張設されたシートに第１の型と第２の型を通して蒸気を当て、効率よく均一にシートを加熱、軟化することができるので、シートの伸びが均一となり、良好な成形品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１〜図５は、本発明の第１実施形態を示し、図１は複合成形品の製造装置の第１例を示す断面図、図２はそれぞれの型間に張設したシートを加熱軟化させる工程を示す要部断面図、図３は図２の工程の後、型閉めし、熱可塑性樹脂発泡粒子を充填する工程を示す要部断面図、図４は本発明に係る複合成形品の一例を示す斜視図、図５は複合成形品の断面図である。これらの図中、符号１は成形装置、２はシート、３は第１の型、４は第２の型、５は第１の外装体、５Ａは延出部分、６は第２の外装体、７は供給管路、８と９は蒸気導入管、１０と１１は冷却水導入管、１２と１３は真空吸引管、１４と１５と１５Ａはドレン排出管、１６はストッパ、１７はシート保持具、１８は連通路、１９はキャビティ、２０は成形型、２１は複合成形品、２２は表皮、２３は熱可塑性樹脂発泡成形品、２４は非発泡樹脂フィルム、２５は低発泡樹脂シートである。
【００１８】
本実施形態の成形装置１は、多数の蒸気穴が穿設された第１の型３と第２の型４とから構成された成形型２０と、第１の型３が固定された第１の外装体５と、第２の型４が固定された第２の外装体６とを備え、第１の外装体５と第２の外装体６とを接近させた時、第１の型３と第２の型４が型閉めされて成形型２０内に製造する複合成形品の外形と合致するキャビティ１９が形成され、第１の型３と第２の型４の接触部又はその近傍にシート２を第１の型３と第２の型４の間に張設するシート保持具１７が設けられ、第２の型３に熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ１９内に供給する供給管路７が接続され、かつ第１の外装体５に、第１の型３と第２の型４が離間した状態で、第１の型３と第２の型４の間の空間と外部とをつなぐ連通路１８を塞ぐことによって、第１の型３と第２の型４の間の空間を外部と遮断するストッパ１６が設けられた構成になっている。
【００１９】
第１の外装体５と第２の外装体６は、それぞれ第１の型３と第２の型４を固定した状態で、離間又は接近する方向（進退方向）に移動可能とされ、第１の外装体５と第２の外装体６とを接近させた時、第１の型３と第２の型４が型閉めされて成形型２０内にキャビティ１９が形成され（型閉め状態）、この型閉め状態から一方又は両方を離間方向に移動させることで型開きできるように構成されている。これらの外装体及び型の移動は、いずれか一方を他方に対して進退方向に移動させてもよいし、両方を進退方向に移動させる構成としてもよい。また図１では、第１の型３を上側に、第２の型４を下側に配置し、第１の型３（又は両方の型）を上下動させて成形を行う横型の成形装置１を例示しているが、第１の型３と第２の型４を左右に配置し、第１の型３（又は両方の型）を水平方向に移動させて成形を行う縦型の成形装置とすることもできる。縦型の成形装置であれば、横型の成形装置と比べてコンパクトに構成でき、成形装置の設置スペースを節約できる利点がある。
【００２０】
前記ストッパ１６は、第１の外装体５の下端から下方に向けて延出した延出部分５Ａの先端部に、内側に向けて取り付けられている。このストッパ１６は、第１の外装体５の延出部分５Ａと、第２の外装体６先端部との隙間（型閉め状態では連通路１８）を開閉可能に塞ぐことができればよく、特に限定されないが、本例では空気等のガスを導入することで膨れて前記隙間を塞ぎ、ガスを抜くことで隙間を開く耐熱チューブを用いている。
【００２１】
本例示において、第１の外装体５と第１の型３との間の空間、及び第２の外装体６と第２の型４との間の空間には、蒸気導入管８，９、冷却水導入管１０，１１、真空吸引管１２，１３及びドレン排出管１４，１５がそれぞれ一本づつ接続されている。また、これらの管路とは別に、連通路１８に達するドレン排出管１５Ａが設けられている。
【００２２】
キャビティ１９内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給する供給管路７は、従来より熱可塑性樹脂発泡成形品の製造において用いられている構造のものを使用でき、例えばエアー吹き込みにより熱可塑性樹脂発泡粒子を吸引してキャビティ１９内に搬送し、キャビティ１９内に必要量の熱可塑性樹脂発泡粒子を充填するものが使用される。
【００２３】
シート保持具１７は、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設できればよく、特に限定されず、従来公知の各種保持具を用いることができる。本例示では、第２の型４の上端側にシート２を張設している。なお、複合成形品に合成樹脂製の枠材等を残した状態で成形を行う場合、この枠材等にシート２の縁を挟持する部分を設けてシート保持具１７の機能を持たせ、第２の型４の上端に、シートを挟持させた枠材等を固定し、これによってシート２を張設する構成としてもよい。
【００２４】
この成形装置１は、第１の外装体５と第２の外装体６のいずれかに、第１の型３と第２の型４が離間した状態で、第１の型３と第２の型４の間の空間と外部とを遮断するストッパ１６を設けたものなので、量産に耐え得る強度のある構造とすることができる。
また、シート２をそれぞれの型３，４間に張設し、第１の型３と第２の型４が離間した状態のまま、ストッパ１６を閉じることで第１の外装体５と第２の外装体６の間の空間を外部から遮断でき、張設されたシート２に第１の型３と第２の型４を通して蒸気を当て、効率よく均一にシートを加熱、軟化することができるので、シートの伸びが均一となり、良好な成形品が得られる。
【００２５】
次に、本発明に係る複合成形品の製造方法の一例を図２及び図３を参照して説明する。なお本例示は、前述した成形装置１を用い、本発明の方法を実施する場合を例示する。図２は、第２の型４の上端にシート２を張設し、これを蒸気加熱し、軟化させる工程を示す概略図、図３は、シート２が接している第１の型３と第２の型４を型閉めし、形成されたキャビティ１９内に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填する工程を示す概略図である。
【００２６】
本発明の方法において用いるシート２としては、熱可塑性樹脂単層シート又は複数枚のシートやフィルムを積層してなる積層シート又は複数枚のシートやフィルムを重ねたシートであることが好ましい。この熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられる。また、このシート２は、非発泡のシート又はフィルムのみから形成しても良いし、低倍率の発泡樹脂シートを用いてもよい。低倍率の発泡樹脂シートとしては、密度１４０〜５００ｋｇ／ｍ３の発泡ポリスチレン系樹脂シートに、表層としてハイインパクトポリスチレンフィルムが積層された積層シートなどが好ましい。
【００２７】
また熱可塑性樹脂発泡粒子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂を適当な密度に予備発泡させた予備発泡粒子などが用いられる。本発明において好ましい熱可塑性樹脂発泡粒子としては、密度５０〜２００ｋｇ／ｍ３の範囲のポリスチレン系樹脂発泡粒子などが挙げられる。
【００２８】
これらの材料を用い、本発明の方法によって複合成形品を製造するには、まず、型開き状態（図２参照）にあるそれぞれの型のうち、第２の型４側にシート２を張設する。前述したように、複合成形品に合成樹脂製の枠材等を残した状態で成形を行う場合、この枠材等にシート２の縁を挟持する部分を設けてシート保持具１７の機能を持たせ、第２の型４の上端に、シートを挟持させた枠材等を固定し、これによってシート２を張設することが望ましい。
【００２９】
次いで、図２に示すように、ストッパ１６を膨らませ、第１の外装体５と第２の外装体６の隙間を塞ぎ、次いでそれぞれの蒸気導入管８，９から蒸気（図２中ではＳＴＥＡＭと記してある。）を第１の外装体５と第２の外装体６の内部に供給し、シート２を加熱する。この加熱温度、加熱時間は、シート２の材質、厚みに応じて適宜設定される。
【００３０】
次に、第１の型３が固定された第１の外装体５を下降させ、第１の外装体５の下端面と第２の外装体６の上端とが当接する接近状態とし、第１の型３と第２の型４とを型閉めする。型閉め時、ストッパ１６は、空気を抜いて萎ませた状態にしておく。
この型閉めにより、第１の型３の凸部３Ａが軟化したシート２に当接し、シート２は押圧されて凸部３Ａの形状に沿って成形される。第１の型３の凸部３Ａに押圧され成形されたシート２は、図３に示すように第１の型３側に付着する。この型閉めの際に、第１の型３側を真空吸引すること、または第２の型４側から圧空することのいずれかまたは両方を組み合わせて行うことは、成形性、付着性が向上するので更に好ましい。
【００３１】
次いで、図３に示すように、第１の型３と第２の型４が型閉めされ、第１の型３側に凸部３Ａで押圧されたシート２が付着した状態にある成形型２０のキャビティ１９内に、供給管路７を通して熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し（図３中、ＦＩＬＬＩＮＧと記してある。）、キャビティ１９内を熱可塑性樹脂発泡粒子で満たす。
【００３２】
次いで、蒸気導入管８，９を通して各外装体５，６の内部に蒸気を導入し、成形型２０を蒸気加熱して型内成形する。この加熱によりキャビティ１９内の熱可塑性樹脂発泡粒子が膨張し、シート２を第１の型３側に押し付けるように圧力を加える。これによってシート２は第１の型３の形状に沿って綺麗に成形される。また、この加熱でキャビティ１９内の熱可塑性樹脂発泡粒子同士が融着し、熱可塑性樹脂発泡成形品が形成されるとともに、シート２に接した熱可塑性樹脂発泡粒子がシート２に融着し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシート２が積層した複合成形品が得られる。
【００３３】
次いで、冷却水導入管１０，１１からの冷却水導入、ドレン排出管１４，１５からの排水、真空吸引管１２，１３からの排気、排気中止後に空気導入などの操作を行って成形型２０を冷却した後、第１の型３を第２の型４から離して型開きし、複合成形品２１を型から取り出す。
【００３４】
この複合成形品の製造方法は、シート２を第２の型４の上端に張設して加熱、軟化させた後、型閉めして該シート２を第１の型３の凸部３Ａで押圧、成形し、第１の型３側のシート２と第２の型４との間に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシート２からなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造するので、予め成形したシートを成形型にセットして熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、加熱して型内成形する従来技術と比べ、シート２の成形と発泡粒子の型内成形を同じ成形型２０を用いて行うことで製造工程が削減でき、余分な手間と時間を省いて生産効率が向上し、製造コストを低減することができる。
また、シート２の成形と発泡粒子の型内成形を同じ成形型を用いて行うことで製造工程が削減でき、シート成形用の成形型を別途用意する必要がなく、設備コスト及びランニングコストを低減することができる。
また、軟化したシート２を第１の型３の凸部３Ａで押圧して成形し、さらに発泡粒子の型内成形の際に生じる圧力でシートを成形しているので、非常に綺麗な外観の表皮が得られると共に、複雑な形状の複合成形品の製造が可能となる。
また、シート２をそれぞれの型間に張設し、これを加熱軟化後に第１の型３で押圧して成形するので、成形したシート２を成形型内にセットする操作が不要となり、シート２と発泡樹脂本体とのずれを生じることがなくなり、高品質の複合成形品を安定して製造することができる。
また、それぞれの型３，４間に張設したシート２に第１の型３と第２の型４を通して蒸気を当て、効率よく均一にシート２を加熱、軟化することができるので、シート２の伸びが均一となり、良好な成形品が得られる。
【００３５】
図４及び図５は、前述した本発明に係る複合成形品の製造方法を用いて製造された複合成形品の一例を示す図であり、図４は複合成形品２１の斜視図、図５は複合成形品の要部断面図である。
この複合成形品２１は、熱可塑性樹脂発泡成形品２３の一面側にシート２からなる表皮２２が積層された構造になっており、この表皮２２側を意匠面として、例えば浴槽の天井材として用いられる。本発明において、複合成形品２１の形状、寸法は特に限定されない。この複合成形品２１の用途としては、例えばユニットバスの天井材等の住宅設備用部材、自動車の内装材（インストルメンタルパネル、ドアパネル、シートバックパネル、ステアリングホイール、取手等）、家具（椅子の座部等）、容器、内装材、壁面材、航空便用の軽量パレット等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３６】
図５に示す例示では、表皮２２として、非発泡樹脂フィルム２４と低発泡樹脂シート２５を積層した積層シートを用い、熱可塑性樹脂発泡成形品２３の表面に積層シートの低発泡樹脂シート２５側を積層し、非発泡樹脂フィルム２４、低発泡樹脂シート２５及び熱可塑性樹脂発泡成形品２３が順に積層された構造になっている。
【００３７】
この複合成形品２１は、前述した製造方法によって、軟化したシート２を第１の型３の凸部３Ａで押圧して成形し、さらに発泡粒子の型内成形の際に生じる圧力でシート２を成形しているので、非常に綺麗な外観の表皮２２が得られる。また、複雑な形状の複合成形品２１であっても、シート２が第１の型３の形状を綺麗に転写できることから、意匠性に優れた表皮２２を有する高品質の複合成形品２１を提供できる。
【００３８】
図６及び図７は、本発明の第２実施形態を示す図である。
本実施形態では、供給管路７を第１の型３側に接続して、軟化したシート２を凹形状の第２の型４側に接触させる以外は、前述した第１実施形態と同様の成形装置及び原料を用いて複合成形品を製造する。
【００３９】
本実施形態では、図６に示すように、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設し、両方の型を通して蒸気を送ってシート２を加熱、軟化させた後、真空吸引および／または圧空によって軟化したシート２を第２の型４側に接触させて型閉めする。この型閉めの際に、第１の型３の凸部３Ａが軟化したシート２に当接し、シート２を押圧することを組み合わせて行うことは、第２の型４側へのシート２の接触性が向上するので更に好ましい。次いで、第２の型４側に接しているシート２と第１の型３との間に、供給管路７から熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、図７に示すように、加熱して型内成形し、複合成形品を製造する。本実施形態では、凹形状の第２の型４側にシート２からなる表皮が設けられた複合成形品が得られる。
【００４０】
本実施形態では、押圧を併用した場合には、非常に綺麗な外観の表皮が得られ、押圧を併用しない場合には綺麗な外観の表皮が得られ、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４１】
図８及び図９は、本発明の第３実施形態を示す図である。
本実施形態では、第１の型３に凸部がない平板状の型を用いている以外は、前述した第１実施形態と同様の成形装置及び原料を用いて複合成形品を製造する。
【００４２】
本実施形態では、図８に示すように、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設し、両方の型を通して蒸気を送ってシート２を加熱、軟化させた後、真空吸引および／または圧空しながら型閉めし、軟化したシート２を第１の型３側に接触させる。次いで、第１の型３側に接しているシート２と第２の型４との間に、供給管路７から熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、図９に示すように、加熱して型内成形し、複合成形品を製造する。本実施形態では、平坦な第１の型３側にシート２からなる表皮が設けられた複合成形品が得られる。
【００４３】
本実施形態では、綺麗な外観の表皮が得られ、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４４】
図１０及び図１１は、本発明の第４実施形態を示す図である。
本実施形態では、第１の型３に凸部がない平板状の型を用い、第１の型３に供給管路７を接続し、第２の型４側にシート２を接触させること以外は、前述した第１実施形態と同様の成形装置及び原料を用いて複合成形品を製造する。
【００４５】
本実施形態では、図１０に示すように、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設し、両方の型を通して蒸気を送ってシート２を加熱、軟化させた後、真空吸引および／または圧空によって、軟化したシート２を第２の型４側に接触させて型閉めする。次いで、第２の型４側に接しているシート２と第１の型３との間に、供給管路７から熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、図１１に示すように、加熱して型内成形し、複合成形品を製造する。本実施形態では、凹形状の第２の型４側にシート２からなる表皮が設けられた複合成形品が得られる。
【００４６】
本実施形態では、綺麗な外観の表皮が得られ、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４７】
図１２及び図１３は、本発明の第５実施形態を示す図である。
本実施形態では、第１の型３に凸部３Ａと凹部３Ｂを有する凹凸型を用いている以外は、前述した第１実施形態と同様の成形装置及び原料を用いて複合成形品を製造する。
【００４８】
本実施形態では、図１２に示すように、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設し、両方の型を通して蒸気を送ってシート２を加熱、軟化させた後、型閉めしながら、第１の型３の凸部３Ａが軟化したシート２に当接し、シート２は押圧されて凸部３Ａの形状に沿って成形されるとともに、真空吸引および／または圧空によって軟化したシート２を第１の成形型３の凹部３Ｂの形状に沿って成形させて、軟化したシート２を第１の型３側に接触させ、型閉めを行う。次いで、第１の型３側に接しているシート２と第２の型４との間に、供給管路７から熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、図１３に示すように、加熱して型内成形し、複合成形品を製造する。本実施形態では、凹凸形状をもった第１の型３側にシート２からなる表皮が設けられた複合成形品が得られる。
【００４９】
本実施形態では、非常に綺麗な外観の表皮が得られ、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５０】
図１４及び図１５は、本発明の第６実施形態を示す図である。
本実施形態では、第１の型３に凸部３Ａと凹部３Ｂを有する凹凸型を用い、かつ第１の型３側に供給管路７を接続し、第２の型４側に軟化したシート２を接触させた以外は、前述した第１実施形態と同様の成形装置及び原料を用いて複合成形品を製造する。
【００５１】
本実施形態では、図１４に示すように、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設し、両方の型を通して蒸気を送ってシート２を加熱、軟化させた後、真空吸引および／または圧空によって軟化したシート２を第２の型４側に接触させ、型閉めを行う。この型閉めの際に、第１の型３の凸部３Ａが軟化したシート２に当接し、シート２を押圧することを組み合わせて行うことは、第２の型４側へのシート２の接触性が向上するので更に好ましい。次いで、第２の型４側に接しているシート２と第１の型３との間に、供給管路７から熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、図１５に示すように、加熱して型内成形し、複合成形品を製造する。
【００５２】
本実施形態では、押圧を併用した場合には、非常に綺麗な外観の表皮が得られ、押圧を併用しない場合には綺麗な外観の表皮が得られ、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態を示す成形装置の断面図である。
【図２】それぞれの型間に張設したシートを加熱軟化させる工程を示す要部断面図である。
【図３】図２の工程の後、型閉めし、熱可塑性樹脂発泡粒子を充填する工程を示す要部断面図である。
【図４】本発明に係る複合成形品の一例を示す斜視図である。
【図５】複合成形品の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態においてシート加熱工程を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態において成形工程を示す断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態においてシート加熱工程を示す断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態において成形工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態においてシート加熱工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態において成形工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態においてシート加熱工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態において成形工程を示す断面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態においてシート加熱工程を示す断面図である。
【図１５】本発明の第６実施形態において成形工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…成形装置、２…シート、３…第１の型、４…第２の型、５…第１の外装体、６…第２の外装体、７…供給管路、８，９…蒸気導入管、１０，１１…冷却水導入管、１２，１３…真空吸引管、１４，１５，１５Ａ…ドレン排出管、１６…ストッパ、１７…シート保持具、１８…連通路、１９…キャビティ、２０…成形型、２１…複合成形品、２２…表皮、２３…熱可塑性樹脂発泡成形品、２４…非発泡樹脂フィルム、２５…低発泡樹脂シート。
【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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