(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂発泡体片を、熱可塑性樹脂からなり、内面側が該発泡体片と融着性を有する素材である中空ブロー成形体の内部に充填した後に、中空ブロー成形体の内部に差し込んだ孔が設けられたピンより加熱媒体を供給して、発泡体片相互間を融着させ、かつ発泡体片と中空ブロー成形体内面とを融着させることによる、発泡体片成形体と中空ブロー成形体とが融着している表皮付き発泡成形体の製造方法であって、
該発泡体片が筒状の発泡粒子で、該発泡体片の最密充填時の空間率が４５〜７０％であることを特徴とする表皮付き発泡成形体の製造方法。
【請求項２】
中空ブロー成形体の内部に、孔が設けられた少なくとも２本のピンを差し込み、少なくとも１本のピンより加熱媒体を供給すると共に、他方の少なくとも１本のピンより加熱媒体を吸引して、該発泡体片を加熱することを特徴とする請求項１に記載の表皮付き発泡成形体の製造方法。
【請求項３】
前記ピンによる加熱媒体の供給、吸引を所定時間毎に交替して行うことを特徴とする請求項２に記載の表皮付き発泡成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表皮付き発泡成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ブロー成形等によって得られる中空成形体の内部に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、スチーム等によって加熱して発泡粒子相互を融着させて得られる表皮付き発泡成形体は、箱型容器、建築パネル、緩衝材、自動車内装材等の各種の分野において広く利用されている。この種の表皮付き発泡成形体を製造する場合、中空成形体がスチーム透過性に乏しいと、加熱用スチームが中空成形体内に充填された発泡粒子間に充分に浸透し難い。
【０００３】
このような問題を解決し得る方法として、中空成形体内に充填した発泡粒子層内にスチーム供給用ピンを差し込み、発泡粒子層の内部にまでスチームが浸透するようにし、発泡粒子相互が融着する前にスチーム供給用ピンを抜き取る方法が提案されている（特公昭６２−１９２９３号公報、実公昭６２−９０７３号公報等）。しかしながら、発泡粒子として、一般に略球状発泡粒子が用いられているため、中空成形体内に充填された発泡粒子の深層部までスチームが浸透し難いことから、中空成形体内に充填した発泡粒子相互の融着性や、発泡粒子と中空成形体との融着性がある場合、融着性に劣る表皮付き発泡成形体しか得られないという問題があった。特に、複雑な構造のものや、厚さが厚い表皮付き発泡成形体を得ようとした場合には、上記した融着不良は著しくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記従来の問題を解決するためになされたもので、発泡体片相互の融着性が優れた表皮付き発泡成形体を製造することのできる方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明の表皮付き発泡成形体の製造方法は、熱可塑性樹脂発泡体片を、熱可塑性樹脂からなり、内面側が該発泡体片と融着性を有する素材である中空ブロー成形体の内部に充填した後に、中空ブロー成形体の内部に差し込んだ孔が設けられたピンより加熱媒体を供給して、発泡体片相互間を融着させ、かつ発泡体片と中空ブロー成形体内面とを融着させることによる、発泡体片成形体と中空ブロー成形体とが融着している表皮付き発泡成形体の製造方法であって、該発泡体片が筒状の発泡粒子で、該発泡体片の最密充填時の空間率が４５〜７０％であることを特徴とする。
【０００６】
本発明において、中空ブロー成形体（以下、単に「中空成形体」ということがある。）の内部に、孔が設けられた少なくとも２本のピンを差し込み、少なくとも１本のピンより加熱媒体を供給すると共に、他方の少なくとも１本のピンより加熱媒体を吸引して、該発泡体片を加熱することが好ましい。
また前記ピンによる加熱媒体の供給、吸引を所定時間毎に交替して行うこともできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において用いる熱可塑性樹脂発泡体片の基材樹脂としては、ポリ塩化ビニル等の塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。上記ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂としては、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、ポリブテン、ポリペンテン、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等が挙げられる。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。
【０００８】
上記熱可塑性樹脂のなかでも、緩衝性、圧縮歪回復性が良好な、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、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等のポリエチレン系樹脂や、ポリプロピレン、ポリブテン、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、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−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。
【０００９】
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。
【００１０】
本発明において、中空成形体の内部に充填される熱可塑性樹脂発泡体片としては、最密充填時の空間率が４５〜７０％、好ましくは５０〜７０％の形状を有するものが良い。空間率が４５％未満であると、加熱媒体の透過性が悪く発泡体片相互間の融着が悪い表皮付き発泡成形体しか得られないため好ましくない。上記のような形状を有するものを、１種又は２種以上混合して用いることができる。上記最密充填時の空間率とは、熱可塑性樹脂発泡体片の一定量をメスシリンダー等の目盛り付き容器に充填し、容器を上下に振動させて熱可塑性樹脂発泡体片を圧縮することなく、発泡体片の嵩が最小となるようにした時の、容器の目盛りから求められる一定量の発泡体片の体積を見掛けの体積：Ａ（ｃｍ３  ）  とし、次に見掛けの体積を測定した後の発泡体片を、アルコールを入れた目盛り付き容器のアルコール中に沈めてアルコールのみの時の容積からの増加分から、一定量の発泡体片の真の体積：Ｂ（ｃｍ３  ）  を求め、見掛け体積：Ａと真の体積：Ｂとから下記式より求められるものである。
【００１１】
【数１】
空間率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００
【００１２】
本発明方法において発泡体片を融着させる加熱媒体としては、スチーム、熱風等が挙げられるが、工業的に有利なスチームが好ましい。
【００１３】
また本発明において成形に用いる熱可塑性樹脂発泡体片としては、上記熱可塑性樹脂を基材樹脂とする、筒状の発泡粒子や、後述する表面に突起を有する発泡粒子が好ましい。
【００１５】
筒状の発泡粒子としては、外部に連通する中空穴を有する形状であるとともに（以下、中空穴が外部に連通する方向を「穴方向」と呼ぶ。）、（ａ）穴方向に垂直な断面（以下、この断面を「垂直断面」と呼ぶ。）における外周形状及び中空穴形状が共に円形であるもの、（ｂ）垂直断面における外周形状及び中空穴形状が共に多角形であるもの、（ｃ）垂直断面における外周形状、中空穴形状のいずれか一方が円形で、他方が多角形であるもの、（ｄ）上記（ａ）〜（ｃ）の如き断面形状を有するものを、その外周において互いに複数結合せしめたもの、（ｅ）穴方向に垂直な、どの断面においても突起が設けられた上記（ａ）〜（ｄ）の如き断面形状を有するもの、（ｆ）ある垂直断面においては上記（ａ）〜（ｄ）の如き断面形状を有しており、別の垂直断面においては突起が設けられた上記（ａ）〜（ｄ）の如き断面形状を有するもの等を例示することができる。
【００１６】
図１の（ア）〜（ソ）に示す発泡粒子のうち、上記（ａ）に対応するものとしては、（ア）の発泡粒子が、（ｂ）に対応するものとしては（イ）〜（エ）の発泡粒子が、（ｃ）に対応するものとしては（オ）、（カ）の発泡粒子が、（ｄ）に対応するものとしては（キ）、（ク）の発泡粒子が、（ｅ）に対応するものとしては（ケ）〜（ス）の発泡粒子が、（ｆ）に対応するものとしては（セ）、（ソ）の発泡粒子が挙げられる。尚、図１において、１は発泡粒子、Ｐは中空穴、ｅは突起を示す。
【００１７】
図１に示した発泡粒子は、本発明において用い得る筒状の発泡粒子の一例に過ぎず、この他にも垂直断面における外周形状や中空穴形状が楕円状、正多角形以外の多角形状となるもの、穴方向に沿って発泡粒子の一部がくびれているもの、穴方向に沿って発泡粒子が捩れているもの、垂直断面においてその中心から中空穴がずれているもの等、筒状の発泡粒子であればいかなる形状のものも使用可能である。尚、本発明において、垂直断面形状がＣ字型等になるように筒状発泡粒子の一部が切り裂かれた形状のものも筒状の発泡粒子に含めるものとする。
【００１８】
上記筒状の発泡粒子は、垂直断面における最大外径：Ｄと、穴方向に沿った最大長さ：Ｌとの比、Ｌ／Ｄが０．２〜５．０、特に０．５〜２．０であることが好ましい。筒状の発泡粒子のＬ／Ｄが０．２〜５．０の範囲にある場合には、発泡粒子の中空成形体内部への充填性が良好になるとともに、発泡粒子相互の融着性が良好となるため好ましい。上記最大外径：Ｄは、図１の（ア）、（キ）、（ケ）、（セ）に示す如く垂直断面における外周と接する２本の平行する接線間の距離の最大値であり、ノギスにより測定することができる。また、Ｌについても図１（ア）、（ケ）に示す如き最大長さであり、ノギスにより測定することができる。
【００１９】
図１に示す（ア）〜（ク）の発泡粒子のように突起ｅを有さないものは、発泡粒子を中空成形体内部に充填する際の充填機内等における発泡粒子の詰まりが生じ難く、中空成形体内部に均一な充填をし易いため好ましい。更に、（ア）、（キ）、（ク）の発泡粒子のように垂直断面における外周形状及び中空穴形状がともに円形であるものは、発泡粒子の製造が比較的容易であるため好ましい。
【００２１】
上記したように本発明においては、図１に示した如き各種の筒状の発泡粒子を用いることができるが、特に熱可塑性発泡粒子の基材樹脂がオレフィン系樹脂である場合、熱可塑性樹脂中空成形体内部で発泡粒子同士を融着させることが難しい。このため、加熱媒体を深層部まで浸透させ、確実に融着させることのできる、図１の（ア）、（オ）に示した如き筒状の発泡粒子、特に円筒状の発泡粒子が好ましい。尚、図１の（ア）、（オ）に示した如き円筒形状の発泡粒子は、垂直断面の外周形状が真円形でなくとも、略円形を有していれば良い。
【００２２】
特に上記筒状の発泡粒子は、平均粒子重量が１〜５０ｍｇのものが好ましいが、より好ましくは平均粒子重量が１〜１０ｍｇのものである。平均粒子重量が１ｍｇに満たない発泡粒子は製造そのものが困難であり、５０ｍｇを超えると成形時の中空成形体への充填性が悪くなり易い。また平均粒子重量によっても異なるが、例えば平均粒子重量が１〜１０ｍｇの筒状の発泡粒子の場合、任意の垂直断面における中空穴の最小径をｄMIN 、同じ垂直断面における外周の最小径をＤMIN とした時、ｄMIN が０．５ｍｍ以上で、且つｄMIN ／ＤMIN の値が０．３０〜０．９０であることが好ましく、より好ましくはｄMIN が１．０ｍｍ以上で、且つｄMIN ／ＤMIN の値が０．４０〜０．８５である。尚、ｄMIN の上限は２０ｍｍ、特に１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
ｄMIN とＤMIN との間に上記関係が成り立つ円筒形状の発泡粒子を用いて成形すると、収縮率が小さく、粒子相互の融着性がより良好な表皮付き発泡成形体を得ることができる。またｄMIN ／ＤMIN の値が０．９０を超える発泡粒子は、製造そのものが難しいという問題があるとともに、寸法安定性に欠ける表皮付き発泡成形体となり易い。
【００２４】
尚、図１の（キ）、（ク）、（ソ）等のように複数の中空穴が存在する場合には、その全ての中空穴について、また（ケ）〜（ソ）等のように外周に突起が設けられている場合には突起を除いた形状について、上記の関係が満たされていることが好ましい。
【００２５】
本発明方法では発泡体片として、上記した発泡粒子を用いるため、中空成形体が加熱媒体の透過性を有していなくても、中空成形体内に充填された発泡体片の深層部まで、加熱媒体が発泡体片間を透過して到達し、この結果、中空成形体の内側付近に位置して充填された発泡体片が充分に加熱され、中空成形体内側付近の発泡体片相互間が確実に融着され、中空成形体の内面側が発泡体片と融着性を有する素材である場合、発泡体片と中空成形体との間が確実に融着される。
【００２６】
上記発泡粒子は、例えば密閉容器内で熱可塑性樹脂粒子と発泡剤とを分散媒に分散させ、攪拌しながら加熱して樹脂粒子中に発泡剤を含浸させ、次いで発泡温度にて樹脂粒子と分散媒とを容器内より低圧下（通常は、大気圧下）に放出し、樹脂粒子を発泡させる等の方法によって得ることができる。
【００２７】
発泡粒子製造に用いる熱可塑性樹脂粒子は、基材樹脂を押出機内で溶融混練した後、ダイスからストランド状に押出して冷却した後、適宜長さに切断する等の方法で得ることができるが、押出機内で基材樹脂を溶融混練する際に、必要に応じてタルク、炭酸カルシウム、硼砂、水酸化アルミニウム、ホウ酸亜鉛等の無機物を添加して樹脂と溶融混練し、樹脂粒子中にこれらの無機物を含有せしめても良い。また用途や目的に応じ、黒色、灰色、茶色、黄色、赤色、桃色、緑色、青色等の着色顔料や染料を添加して着色することもできる。樹脂粒子中に上記無機物や着色顔料、染料等を添加する場合、これらの分散性を考慮して、通常はマスターバッチ法を採用する。無機物や着色顔料、染料の添加量は、通常、樹脂粒子１００重量部当たり、０．００１〜５重量部である。樹脂粒子中に無機物を含有させると、発泡粒子の発泡倍率を向上でき、また気泡径を二次発泡性、寸法安定性において好適な５０〜３５０μｍに調整することができる。
【００２８】
溶融した樹脂をダイスから押出す際に、得ようとする発泡粒子の断面形状と略相似形状の樹脂押出口を有するダイス（例えば筒状発泡粒子を得る場合は筒状発泡粒子の垂直断面形状と略相似形状の樹脂押出口を有するダイス）を用いることにより、目的形状の発泡粒子と相似形状の樹脂粒子を得ることができ、このような樹脂粒子を用いて上記したように発泡を行えば、目的形状の発泡粒子を得ることができる。
【００２９】
発泡粒子製造に用いる上記分散媒としては、樹脂粒子を溶解させないものであれば良く、例えば水、エチレングリコール、グリセリン、メタノール、エタノール等が挙げられるが、通常は水が使用される。また発泡剤としては、通常、プロパン、ブタン、ヘキサン、シクロブタン、シクロヘキサン、トリクロロフロロメタン、ジクロロフロロメタン、クロロフロロメタン、トリフロロメタン、1,1,1,2-テトラフロロエタン、1-クロロ-1,1- ジフロロエタン、1,1-ジフロロエタン、1-クロロ-1,2,2,2- テトラフロロエタン等の揮発性発泡剤や、窒素、二酸化炭素、アルゴン、空気等の無機ガス系発泡剤が用いられる。また揮発性発泡剤と無機ガス系発泡剤との混合発泡剤を使用することもできる。これらのうち、オゾン層破壊の虞れがなく、安価な無機ガス系発泡剤が好ましく、特に窒素、二酸化炭素、空気が好ましい。窒素、空気以外の上記発泡剤の使用量は、通常、樹脂粒子１００重量部当たり、２〜５０重量部であり、また窒素、空気の場合、その使用量は密閉容器内へ圧入する圧力範囲が５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇとなるように添加することが好ましい。発泡剤の使用量は、得ようとする発泡粒子の発泡倍率等に応じて適宜調整する。
【００３０】
上記樹脂粒子と発泡剤とを分散媒に分散させて加熱するに際し、樹脂粒子相互の融着を防止するため、融着防止剤を分散媒に添加することができる。融着防止剤としては分散媒に溶解せず、加熱によって溶融しないものであれば無機系、有機系を問わず使用可能であるが、一般には無機系のものが好ましい。無機系の融着防止剤としては、カオリン、タルク、マイカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム等の粉体が好適である。融着防止剤は、平均粒径０．００１〜１００μｍ、特に０．０１〜３０μｍのものが好ましい。融着防止剤は樹脂粒子１００重量部に対し、通常、０．０１〜１０重量部を添加することが好ましい。また分散助剤として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤を併用することができる。分散助剤は樹脂粒子１００重量部当たり、通常、０．００１〜５重量部を分散媒に添加することが好ましい。
【００３１】
尚、発泡粒子は発泡前の樹脂粒子よりも全体の寸法が大きくなっているが、通常、発泡粒子のｄMIN ／ＤMIN 及びＬ／Ｄの値と、これに対応する未発泡の樹脂粒子のｄMIN ´／ＤMIN ´及びＬ´／Ｄ´の値とは殆ど変わらず、未発泡の樹脂粒子のｄMIN ´／ＤMIN ´、Ｌ´／Ｄ´の値が前記条件を満たしていれば、発泡粒子のｄMIN ／ＤMIN 、Ｌ／Ｄの値も前記条件を概ね満たしている。
【００３３】
本発明において熱可塑性樹脂からなる中空成形体の基材樹脂は、上記した熱可塑性樹脂発泡体片の基材樹脂と同様なものが挙げられる。
【００３４】
本発明において中空成形体としては、ブロー成形等の方法で、所望の形状に成形したものを用いることができる。例えばブロー成形で中空成形体を得るには、熱可塑性樹脂のパリソンを金型上方より降下させ、金型でパリソンを挟み、パリソン内にエアーブローピンより空気を吹き込んでパリソンを膨らませるとともに、金型に設けた吸引穴より吸引してパリソンを金型内面に密着させることで中空成形体を形成する。また予め成形したものではなくとも良く、中空成形体と表皮付き発泡成形体とを同一の金型で製造しても良く、例えば熱可塑性樹脂の中空成形体を成形した後、発泡体片を中空成形体に充填して表皮付き発泡成形体としても良い。中空成形体は未発泡、発泡の単層構造のものに限らず、未発泡層や発泡層等を有する多層構造のものであっても良い。また、中空成形体の内面側は、発泡体片と融着性を有する素材を用いるので、高強度、高剛性の表皮付き発泡体成形体を要求する場合は、融着性を有する素材で構成されていることにより、発泡体片成形体と中空成形体との融着性に優れた表皮付き発泡成形体が得られる。中空成形体の肉厚は１〜５ｍｍのものが好ましい。中空成形体の肉厚が１ｍｍ未満であると中空成形体の形状保持が悪くなる虞れがあり、５ｍｍを超えると表皮付き発泡成形体の重量が重くなることから好ましくない。中空成形体の形状としては、例えば貫通した筒状、底のある筒状、中空板状、箱型容器状等の形状のものを用いることができる。
【００３５】
熱可塑性樹脂発泡粒子と熱可塑性樹脂からなる中空成形体との融着性を有する素材は、熱可塑性樹脂発泡粒子の基材樹脂の違いによって異なる。熱可塑性樹脂発泡粒子の基材樹脂が、例えばポリプロピレン系樹脂である場合、熱可塑性樹脂からなる中空成形体の基材樹脂もポリプロピレン系樹脂やポリプロピレン系熱可塑性エラストマーであること、発泡粒子の基材樹脂がポリエチレン系樹脂である場合には、熱可塑性樹脂からなる中空成形体の基材樹脂もポリエチレン系樹脂であることが好ましいが、発泡粒子と融着性を有するものであればこれらに限定されない。
【００３６】
上記した熱可塑性樹脂発泡粒子と融着性を有する中空成形体の素材としては、使用する熱可塑性樹脂発泡粒子の基材樹脂の融点以下の融点を有するものを選択すると、発泡粒子と中空成形体との融着性が更に良好となり好ましい。
【００３７】
中空成形体が多層構造の場合、表面側（熱可塑性樹脂発泡体片と接しない側）を構成する素材としては、上記した熱可塑性樹脂発泡体片との融着性を有する素材の他に、熱可塑性樹脂発泡体片と融着性を有さないポリ塩化ビニル等や、ポリエステル系樹脂等の素材も用いることができる。
【００３８】
高強度、高剛性の表皮付き発泡成形体を得ようとする際は、中空成形体の素材（多層構造の場合には、少なくとも内面側の素材）と、発泡体片の基材樹脂とは、上記したように相互に熱融着性を有するような素材を選択することが好ましい。特に本発明の表皮付き発泡成形体を、例えば自動車内装材やバンパー等の車両用として用いる場合、耐熱性、剛性、エネルギー吸収性、リサイクル性等を考慮すると、中空成形体の素材、発泡体片の基材樹脂ともに、ポリプロピレン系樹脂を選択することが好ましい。また本発明の表皮付き発泡成形体を寝具、家具等に使用する場合、クッション性等を考慮すると、発泡体片の基材樹脂としてポリエチレン系樹脂、特に直鎖状低密度ポリエチレンが好ましく、中空成形体の素材（或いは中空成形体の内面側の素材）も、これと熱融着性を有するポリエチレン系樹脂を選択することが好ましい。
【００３９】
また本発明の製造方法で得られる表皮付き発泡成形体（以下、単に「本発明の表皮付き発泡成形体」とも言う。）において、連通した空隙を有する発泡体片成形体を得るために、中空成形体内に充填される発泡体片としては、前述した通り最密充填時の空間率が４５〜７０％となる筒状の発泡粒子であることを必要とするが、特に円筒状の発泡粒子が好ましい。前記発泡体片を用いたため発泡体片相互の融着性に優れ、中空成形体の内層側が発泡体片と融着生を有するので、発泡体片成形体と中空成形体との融着性に優れた表皮付き発泡成形体となる。本発明の表皮付き発泡成形体において連通した空隙を有する発泡体片成形体の空隙率は５％以上であることが好ましい。さらに５〜７５％の空隙率が好ましく、特に１０〜４５％の空隙率が好ましい。空隙率が５％未満の発泡体片成形体であると、通気性のある断熱パネル、吸音、防音のパネル等、更に濾過材、透水材、保水材等として利用できないため好ましくない。上記発泡体片成形体の空隙率（％）は、発泡体片成形体サンプルの外形寸法（２５ｍｍ×２５ｍｍ×１００ｍｍ）より求めた体積をａ（ｃｍ３  ）、該サンプルをアルコールを入れた目盛り付き容器のアルコール中に沈めた時の、目盛りの上昇分から求められるサンプルの真の体積をｂ（ｃｍ３  ）としたとき、下記式より求められる値である。
【００４０】
【数２】
空隙率（％）＝｛１−（ｂ／ａ）｝×１００
【００４１】
本発明の表皮付き発泡体を得る方法としては、例えば、ブロー成形機により中空成形体を得て、金型に中空成形体を装着し、発泡体片を金型に装着した中空成形体内部に充填して成形し、表皮付き成形体を得る方法、中空成形体を成形する機能をも有する金型で中空成形体の成形と表皮付き発泡体の成形とを行う方法、中空成形体自体に剛性が有る場合には、金型を使用しないで中空成形体内部に発泡体片を充填して表皮付き発泡体を得る方法が挙げられる。
【００４２】
上記表皮付き発泡成形体を得る金型は、例えば凹型と凸型とからなる合せ金型で、表皮付き発泡成形体を金型面の冷却により間接冷却するための空間を有し、発泡体片を中空成形体内に充填するフィーダー、加熱媒体を供給、エアー又は加熱媒体を吸引させるスリット状又は円形状の孔を多数配置したピンを有している。特に中空成形体を成形する機能をも有する場合には、パリソンを膨らませるためのエアーブローピンを金型下方より挿入するための穴が金型に設けられている。
【００４３】
また本発明において中空成形体自体で剛性が有る場合、発泡体片が最密充填時の空間率４５〜７０％の形状であることから、スチームが発泡体片の相互に透過しやすいため、スチーム圧力が低くできる。よって、中空成形体の強度があれば上記のような表皮付き発泡成形体製造用金型がなくとも可能である。
【００４４】
図２は本発明の表皮付き発泡成形体２の一例を示し、３は中空成形体、４は発泡体片１の相互を融着させて形成される発泡体片成形体である。図３は本発明の表皮付き発泡成形体を製造装置の一例を略図的に示すもので、図中、５は金型、６は中空成形体の内部に発泡体片を充填するフィーダーである。この充填方法としては、圧縮充填方法、加圧充填方法等の公知の充填法を採用することができる。また７、８は加熱用スチームを供給したり、供給されたスチームを吸引したり、スチームのドレンを吸引するためのピンで、該ピン７、８は、エアシリンダー９、１０にガイドされて摺動し、金型５内に装着された中空成形体３内に充填された発泡体片１の層内への差し込みや、引き抜きが可能に構成されている。上記のピンは発泡体片よりも小さい孔、スリット状又は円形状の孔が多数あいており、中空成形体の大きさにより一本または、複数本挿入させ成形することができる。
【００４５】
本発明において表皮付き発泡成形体を得る方法の一例として、金型５内に中空成形体３を装着した後、フィーダー６より発泡体片１を中空成形体３内に充填し、次いで中空成形体３内に充填された発泡体片１の層内に差し込まれたピン７、８の一方より、加熱用スチームを供給することにより発泡体片１を加熱する方法を用いることができるが、この際に他方のピンよりスチームを吸引することによりスチームの流れが円滑になり、供給したスチームを発泡体片１間に満遍なく浸透させることができる。またピンを所定時間毎に交替して加熱、吸引を行うことにより、更に円滑にスチームを供給することができる。加熱用スチーム供給後、ピン７、８の一方又は両方から吸引することにより、発泡体片１間に溜まっている熱やドレンを効率よく排出することができる。このようにして加熱、冷却した後、ピン７、８を抜き取り、得られた成形体を金型５から取り出して養生する。養生は、６０℃、大気圧下で２４時間程度行うことが好ましい。
【００４６】
本発明の表皮付き発泡成形体の製造方法により得られる、発泡体片成形体の表面を熱可塑性樹脂からなる中空成形体にて被覆してなる表皮付き発泡成形体としては、例えば熱可塑性発泡体片成形体の全面を被覆した表皮付き発泡成形体が挙げられる。このような表皮付き発泡成形体の用途としては、例えばパレット、台車等の流通分野、断熱パネル、防音パネル等の建築分野、濾過材、透水材等の土木分野、各種浮力用部材、自動車内装用、バンパー材、家具、寝具等が挙げられる。
【００４７】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００４８】
実施例１
エチレン−プロピレンブロック共重合体（ＭＩ＝０．６ｇ／１０分（２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）、融点１６１℃、エチレン含量７．０重量％）の層と、内層がプロピレン−エチレンランダム共重合体（ＭＩ＝８ｇ／１０分、融点１３２℃、エチレン含量５．８重量％）の層からなる２層構成のパリソン（プロピレン−エチレンランダム共重合体の層が内面側）を共押出法によって押出機より押出し、このパリソンを中空成形体製造用金型（縦４００ｍｍ×横２５０ｍｍ×深さ１００ｍｍ）の上方から金型に供給し、パリソン内に空気を吹き込みながら金型を型締めし、冷却して中空成形体（肉厚２．６ｍｍ）を得た。次にこの中空成形体を、発泡粒子供給用フィーダーを備えた表皮付き発泡成形体製造用の金型（縦３９６ｍｍ×横２４８ｍｍ×深さ１００ｍｍ）内に装着して型締めした後、プロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含量２．４重量％、融点１４６℃）を基材樹脂とする、図１の（ア）に示す形状の円筒形状の発泡粒子（平均粒子重量２ｍｇ、嵩発泡倍率２０倍、ｄMIN ＝１．６ｍｍ、ＤMIN ＝２．５ｍｍ、ｄMIN ／ＤMIN ＝０．６４、Ｌ＝３．５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝１．０、粒子内圧２．０ｋｇ／ｃｍ2 （絶対圧））を中空成形体内に充填した。
【００４９】
中空成形体内に発泡粒子を充填する際、中空成形体内に差し込まれた両方のピンより中の空気を吸引しながら充填した後、充填された発泡粒子の層内に差し込んだ片方のピンから、吸引しながらもう一方のピンよりスチームを５秒間供給し、次いでスチームを供給していたピンと吸引していたピンを交換し、吸引しながらスチームを５秒間供給し、発泡粒子の層内に残存する空気を排気した後、１５０℃のスチームを両方のピンから発泡粒子の層内に供給して発泡粒子を加熱成形した。次いで、発泡粒子の層（この時点では発泡粒子は相互に融着している。）内に差し込んだピンにより吸引冷却した後、型を開いて表皮付き発泡成形体を取り出した。この成形体を６０℃、大気圧下で２４時間養生し、室温下で保持した。成形に用いた発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００５０】
【表１】
0004503720.tif 000002
【００５１】
【表２】
0004503720.tif 000003
【００５２】
【表３】
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【００５３】
0004503720.tif 000005
【００５４】
※４  折り曲げ破断試験：発泡体片（発泡粒子）の融着性を評価し、具体的には図５に示すように表皮付き発泡成形体の内部（Ａ）と表皮付近（Ｂ）とから切り出したサンプル（サイズ：２５ｍｍ×２５ｍｍ×１００ｍｍ）を折り曲げて破断させ、各々の破断面を観察し、
○・・・発泡体片（発泡粒子）の大部分に材料破壊が起こっている。
△・・・発泡体片（発泡粒子）の材料破壊と発泡粒子相互間の界面剥離が混在している。
×・・・発泡体片（発泡粒子）相互間の大部分が界面剥離している。
として評価した。
【００５５】
※５  表皮材と発泡体片（発泡粒子）の融着性は、表皮付き発泡成形体を幅１５ｍｍに切り出したサンプルにおける表皮材の９０°剥離試験を行い、剥離面の発泡体片（発泡粒子）の状態を観察し、
○・・・発泡体片（発泡粒子）の大部分に材料破壊が起こっている。
×・・・発泡体片（発泡粒子）の大部分が界面剥離している。
として評価した。
【００５６】
実施例２
嵩発泡倍率１０倍の、図１の（ア）に示す円筒形状の発泡粒子を使用した他は、実施例１と同様の条件で表皮付き発泡成形体を得た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００５７】
実施例３
中空成形体製造用金型及び表皮付き発泡成形体製造用金型の深さを１５０ｍｍとした他は、実施例１と同様の条件で表皮付き発泡成形体を得た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００５８】
実施例４
中空成形体の肉厚を１．５ｍｍとした他は、実施例３と同様の条件で表皮付き発泡成形体を得た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００５９】
実施例５
中空成形体を成形する機能をも有する表皮付き発泡成形体の製造用金型（深さ１５０ｍｍ）にパリソンを供給して中空成形体を成形した後、金型に挟まれた状態にある中空成形体内に発泡粒子を充填して成形した他は、実施例４と同様の条件にして表皮付き発泡成形体を得た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００６０】
実施例６
中空成形体として、内層側が直鎖状低密度ポリエチレン（ＭＩ＝１．３ｇ／１０分（１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）、融点１２４℃）の層、外層側が高密度ポリエチレン（ＭＩ＝０．８ｇ／１０分、融点１３４℃）の層からなる２層構成のものを用い、直鎖状低密度ポリエチレン（ＭＩ＝１．３ｇ／１０分、融点１２４℃）を基材樹脂とする、図１の（ア）に示す形状の円筒形状の発泡粒子（平均粒子重量２ｍｇ、嵩発泡倍率２０倍、ｄMIN ＝１．３ｍｍ、ＤMIN ＝２．８ｍｍ、ｄMIN ／ＤMIN ＝０．４６、Ｌ＝３．２ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝１．０、内圧１．０ｋｇ／ｃｍ2 （絶対圧））のものを用いた他は、実施例１と同様の条件で表皮付き発泡成形体を得た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００６１】
実施例７
中空成形体製造用金型及び表皮付き発泡成形体製造用金型の深さを１５０ｍｍとした他は、実施例６と同様の条件で表皮付き発泡成形体を得た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００６４】
実施例８
中空成形体として直鎖状低密度ポリエチレン（ＭＩ＝１．３ｇ／１０分、融点１２４℃）の単層構造のものを用いた他は実施例６と同様の条件で表皮付き発泡成形体を得た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００６６】
比較例１
発泡粒子形状が略球状である点を除いて実施例１と同様の条件で成形した。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００６７】
比較例２
中空成形体の肉厚を１．５ｍｍとした点を除き、比較例１と同様の条件で成形した。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００６８】
比較例３
中空成形体製造用金型及び表皮付き発泡成形体製造用金型の深さを１５０ｍｍとした他は、比較例１と同様の条件で表皮付き発泡成形体を得た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００６９】
比較例４
発泡粒子の形状として略球状発泡粒子を用いた他は、実施例７と同様の条件で表皮付き発泡成形体を得た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、成形条件を表２に、得られた表皮付き発泡成形体の諸物性を表３に示す。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明方法は、筒状の熱可塑性樹脂発泡体片を熱可塑性樹脂からなり、内面側が該発泡体片と融着性を有する素材である中空成形体の内部に充填し、該発泡体片を加熱媒体により加熱して発泡体片相互間を融着させる表皮付き発泡成形体の製造方法において、該発泡体片として最密充填時の空間率４５〜７０％の形状のものを用いるため、中空成形体が加熱媒体の透過性に乏しいものであっても、中空成形体の内部に充填された発泡体片の間に加熱媒体が充分に透過し、この結果、中空成形体の内部に充填された発泡体片が良好に融着されるとともに、中空成形体の厚さが厚くなった場合や、形状が複雑になった場合でも、発泡体片相互の融着性に優れた表皮付き発泡成形体を得ることができる。また、中空成形体の内層側が発泡体片と融着性を有するので、発泡体片成形体と中空成形体との融着性に優れた表皮付き発泡成形体を得ることができる。更に本発明方法では、発泡体片の成形時に発泡体片成形体と中空成形体とを一体にすることができるため、表皮付き発泡成形体の製造効率に優れる。また熱可塑性樹脂からなる中空成形体の内部に充填する熱可塑性樹脂発泡体片が筒状発泡粒子であるので、発泡体片（発泡粒子）の基材樹脂がオレフィン系樹脂の場合であっても、加熱媒体を深層部まで浸透させることができ発泡粒子を確実に融着させることができる。よって融着性に優れた表皮付き発泡成形体が得られる。
【００７１】
また本発明の表皮付き発泡成形体の製造方法により得られる、表皮付き発泡成形体は、連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡体片成形体の表面を熱可塑性樹脂からなる中空成形体にて被覆してなる表皮付き発泡成形体は、実施例に示したように折り曲げ破断試験において大部分が界面剥離してしまうことがなく、良好に発泡体片同士が融着しているものであるため、強度、通気性、吸音性等に優れ、建築分野では通気性のある断熱パネル、吸音、防音のパネル等、更に土木分野では濾過材、透水材、保水材等として好適に利用することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において用いる発泡体片の形状の一例を示す略図である。
【図２】本発明の製造方法により得られる表皮付き発泡成形体の一例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の製造方法により得られる表皮付き発泡成形体の製造過程の一例を示す断面略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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