JP2000225660A

JP2000225660A - 表皮付き発泡体

Info

Publication number: JP2000225660A
Application number: JP11031194A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamaji; 弘行山路; Takao Yada; 隆生矢田; Kazuhide Hattori; 一秀服部; Tadashi Hattori; 忠服部
Original assignee: Mitsubishi Chemical Foam Plastic Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Foam Plastic Corp
Priority date: 1999-02-09
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】滑らかな連続した形状に曲げることができ，
保温保冷性及び緩衝性に優れた表皮付き発泡体を提供す
る。【解決手段】表皮付き発泡体３は，芯材６と，芯材６
の表面を被覆する表皮７とからなり，その表面には溝１
が形成されている。表皮の肉厚は０．５〜５．０ｍｍで
あり，かつ上記芯材は密度０．０２〜０．１０ｇ／ｃｍ
^３の発泡樹脂であって，該発泡樹脂中４０％以上の発泡
樹脂粒子同士が融着しており，且つ上記発泡樹脂は上記
表皮とも融着又は接着していることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，フレキシブル性が要求される表
皮付き発泡体に関する。

【０００２】

【従来技術】フレキシブル性が要求される材料には，以
下のものがある。 i) 電動式介護ベッドにおけるマットレス下のフレーム
材等の構成部材がある。 ii) フレキシブル性を有するバスタブ用蓋，円筒容器の
外周面被覆断熱材等の保温材若しくは保冷材がある。バ
スタブ用蓋の具体例として，熱可塑（硬化）性樹脂を使
用したヒンジ付きブロー成形品がある。

【０００３】iii)電柱，ガードレール，フェンス，カー
ブミラー，街灯等の，道路脇に敷設されている支柱を，
自動車等の衝突から保護するプロテクター材がある。プ
ロテクター材としては鉄板，塩化ビニル製シート等の硬
質材が用いられ，これらは支柱に巻いて用いる。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記i)の構成
部材は，金属製の型鋼や一部熱可塑（硬化）性樹脂等か
らなる一定長さの部材を後加工で連結している。そのた
め，上記構成部材を変形させると，その断面形状が，一
辺の長い多角形になり，滑らかな連続した円弧に近い形
状の製品が得にくい。そのため，被介護者の身体にフィ
ットした形状に曲げることが困難である。一方，長さを
短くすると後工程が高価になる。

【０００５】また，上記ii)の成形品では，断熱性，保
温保冷性が比較的低いため，被保温保冷物質の温度変化
が早くなる欠点がある。また，上記iii)のプロテクター
材は，硬質材であるため，支柱のプロテクター材として
の性能が無い。このため自動車が支柱に衝突すると，支
柱と自動車との双方の破損率が高く，安全面で問題があ
り，また経済的損失も多大である。

【０００６】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，滑ら
かな連続した形状に曲げることができ，かつ保温保冷性
及び緩衝性に優れた材料を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題の解決手段】本発明は，請求項１記載のように，
発泡樹脂からなる芯材と，該芯材の表面を被覆する表皮
とからなる表皮付き発泡体において，上記表皮付き発泡
体の表面には，溝が形成されていることを特徴とする表
皮付き発泡体である。

【０００８】本発明の表皮付き発泡体には，表面から中
心部に向かって溝が形成されているため，外力付与によ
り，滑らかな連続した形状に曲がることができる。例え
ば，円弧状，楕円状に曲がることができ，また表皮付き
発泡体の表裏交互にＳ字状，Ｗ字状に曲がることがで
き，更には，相手構造物の形状に柔軟に追従して種々の
形状に曲がることもできる。したがって，本発明の表皮
付き発泡体は，所望の形状に曲がることができるという
フレキシブル性と，相手部材に沿って曲がることができ
るというフィット性とを有する。また，芯材として発泡
樹脂を用いているため，緩衝性及び保温保冷性に優れて
いる。また，芯材は表皮により保護されているため，耐
傷付性，耐久性及び耐水性にも優れている。

【０００９】次に，請求項２記載のように，上記表皮の
肉厚は０．５〜５．０ｍｍであり，かつ上記芯材は密度
０．０２〜０．１０ｇ／ｃｍ^３の発泡樹脂であって，該
発泡樹脂中４０％以上の発泡樹脂粒子同士は互いに融着
しており，且つ上記芯材表面の発泡樹脂は上記表皮に対
して融着又は接着していることが好ましい。これによ
り，外力が付与されたとき，表皮付き発泡体は，一層滑
らかに連続した形状に曲がることができる。

【００１０】一方，表皮の肉厚が０．５ｍｍ未満の場合
には，強度が低下し，外圧力により変形し易くなるおそ
れがあり，５．０ｍｍを超える場合には，フレキシブル
性，高フィット性が低下しまた重量が大となり，コスト
アップとなるおそれがある。また，芯材の密度が０．０
２ｇ／ｃｍ^３未満の場合には，強度低下により，外力に
より変形しやすくなるおそれがあり，０．１０ｇ／ｃｍ
^３を超える場合には，フレキシブル性，高フィット性が
低下し，高重量，高コストにつながるおそれがある。ま
た，発泡樹脂中，発泡樹脂粒子同士が４０〜１００％融
着状態にあることが更に好ましい。４０％未満の場合に
は，曲げ強度が低下し，外圧力により変形するおそれが
ある。

【００１１】次に，請求項３記載のように，上記溝は上
記芯材の成形時に形成されており，かつ該芯材の表面は
上記溝内部を含めて上記表皮により被覆されていること
が好ましい。このように，芯材の成形時に，深さ，ピッ
チ，形状等を考慮して溝を形成することにより，金属や
熱可塑（硬化）性樹脂に比べて，相手部材に対する高フ
ィット性を発揮できる。上記芯材の成形時に溝を形成す
る具体的方法としては，たとえば，特開平５−１３８７
２２号公報，特開平６−３３９９７９号公報及び特開平
６−１６６１１４号公報に示す成形方法がある。これら
の成形方法については，後で説明する。

【００１２】また，請求項４記載のように，上記溝は，
上記芯材を表皮により被覆し，その表面に対して後加工
を行うことにより形成されたものであることが好まし
い。このように，芯材の後工程において，深さ，ピッ
チ，形状等を考慮して溝を形成することにより，金属や
熱可塑（硬化）性樹脂に比べて，相手部材に対する高フ
ィット性を発揮できる。上記表皮付き発泡体に対して後
工程において溝を形成する具体的方法としては，フライ
ス盤や丸鋸などによる切削加工がある。

【００１３】上記溝は，例えば，表皮付き発泡体の表面
に互いに平行に配置されていることが好ましい。これに
より，表皮付き発泡体のフレキシブル性が更に向上す
る。また，上記溝の寸法が，表皮付き発泡体の表裏で同
じであってもよいし，異なっていてもよい。

【００１４】また，請求項５記載のように，上記溝の深
さは，上記表皮付き発泡体の肉厚の１５〜５０％であ
り，溝の幅は，上記表皮付き発泡体の肉厚の５〜３０％
であり，かつ上記溝のピッチは上記表皮付き発泡体の肉
厚の４０〜２００％であることが好ましい。これによ
り，緩衝性，フレキシブル性，フィット性，保温保冷性
及び機械的強度が更に向上する。

【００１５】一方，溝の深さが表皮付き発泡体の肉厚の
１５％未満の場合には，フレキシブル性が低下するた
め，比較的曲率半径の小さい相手部材への適応ができな
くなるおそれがある。また，５０％を超える場合には，
強度が低下し，変形するおそれがある。溝の幅が，表皮
付き発泡体の肉厚の５％未満の場合には，フレキシブル
性が低下し，比較的，曲率半径の小さい対象物へ適応し
ずらくなるおそれがあり，３０％を超える場合でも溝の
ピッチが大きくなり，フレキシブル性が劣るおそれがあ
る。上記溝のピッチが，表皮付き発泡体の肉厚の４０％
未満の場合には，成形時に表皮中空体内の空間が溝の壁
により細分化されるため，発泡樹脂粒子の充填率が低下
し，空洞ができてしまうおそれがあり，２００％を超え
る場合には，溝と溝との間隔が比較的大きくなるため，
平面的な表皮の長さが大となり，高フィット性が失われ
るおそれがある。

【００１６】表皮及び発泡樹脂の使用材料の組み合わせ
は，たとえば，要求される性能（主に強度），双方の相
溶性及び地球環境保護のための易リサイクル化等を検討
して決定する。上記表皮としては，例えば，ポリプロピ
レン樹脂，ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン
−スチレン樹脂），ポリエチレン樹脂，ポリカーボネー
ト樹脂，ポリスチレン樹脂，塩化ビニル樹脂，その他の
熱可塑性樹脂のグループから選ばれる１種または２種以
上を用いることができる。また，これらの樹脂に充填
剤，安定剤，核剤，顔料等を添加した高機能樹脂等も，
表皮として用いることができる。

【００１７】上記芯材を構成する発泡樹脂としては，た
とえば，発泡ポリプロピレン樹脂，発泡ポリスチレン樹
脂，発泡ポリエチレン樹脂，発泡ポリスチレンーポリエ
チレン共重合樹脂，発泡スチレン・ブタジエン・スチレ
ン共重合樹脂，発泡ポリプロピレン樹脂にメタロセン触
媒を使用して重合された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が被覆された樹脂または，
これらを混合させ使用することができる。更に，表皮と
芯材との融着性及びリサイクル性の観点から，表皮樹脂
と発泡樹脂は同系統の樹脂にする方が好ましい。

【００１８】上記発泡樹脂の密度は０．０２〜０．１０
ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。０．０２ｇ／ｃｍ^３
未満の場合には，強度低下により，外力により変形する
おそれがあり，０．１０ｇ／ｃｍ^３を超える場合には，
フレキシブル性，高フィット性が低下し，また重量が大
きくなり，コストアップになるおそれがある。

【００１９】本例の表皮付き発泡体は，特開平５−１３
８７２２号公報に示すごとく，ブロー成形後，その中空
体内部に発泡樹脂粒子を充填して製造できる。また，特
開平６−３３９９７９号公報に示すごとく，ブロー成形
後，その中空体内部に発泡樹脂粒子を充填する場合，該
中空体内部をバキュームして成形する方法にて製造でき
る。また，特開平６−１６６１１４号公報に示すごと
く，ブロー成形後，その中空体内部に発泡粒子を充填
し，スチーム加熱，融着して表皮付き発泡体が得られる
が，その加熱工程において，中空体内に２本のパイプを
挿入し，一方のパイプよりスチームを供給し，他方のパ
イプから排気しながら加熱することにより，発泡粒子を
更に均一に発泡させる。

【００２０】本発明の表皮付き発泡体は，ベッドのマッ
トレス下のフレーム材などの構成部材として用いること
ができる。また，バスタブ用蓋等の保温（保冷）を必要
とする断熱材，自動車等の衝突に対する支柱の緩衝材と
して用いることができ，多岐に亘る用途に利用できる。
その他，円筒容器の外周面被覆断熱材等の保温材若しく
は保冷材，がある。バスタブ用蓋の具体例として，熱可
塑（硬化）性樹脂を使用したヒンジ付きブロー成形品が
ある。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施形態例１本発明の実施形態例にかかる表皮付き発泡体について，
図１〜図２を用いて説明する。本例の表皮付き発泡体３
は，図１（ａ）に示すごとく，芯材６と，芯材６の表面
を被覆する表皮７とからなる。表皮付き発泡体３の表面
には，溝１が形成されている。溝１の表面にも，外表面
と連続する表皮７が形成されている。芯材６は，密度
０．０２ｇ／ｃｍ^３の発泡ポリエチレン樹脂からなる。
表皮７は，肉厚１．２ｍｍのポリエチレン樹脂からな
る。

【００２２】本例の表皮付き発泡体に形成する溝の寸法
比率は，巻き付ける相手構造物の太さ，表面形状に応じ
て変える。また，上記溝の寸法比率は，表皮付き発泡体
に要求される曲率半径，凹凸の湾曲，円弧形状または機
能面に応じて変えることもある。

【００２３】例えば，相手構造物が直径２００〜３００
ｍｍの円柱状の支柱である場合，表皮付き発泡体をこの
支柱の曲率半径に対応させるためには，図１（ｂ）に示
すごとく，溝１の深さｄは，表皮付き発泡体３の肉厚ｔ
の２０〜４０％であること，溝１の幅ｅは，表皮付き発
泡体３の肉厚ｔの１０〜１５％であること，溝１のピッ
チｐは，表皮付き発泡体３の肉厚ｔの５０〜８０％であ
ることが好ましい。これにより，プロテクト材としての
上記効果がより一層向上する。

【００２４】溝１の断面形状は，例えば，図２に示すご
とく，Ｖ字型（図２（ａ）），Ｕ字型（図２（ｂ）），
矩形型（図２（ｃ）），半円型（図２（ｄ）），逆台形
型（図２（ｅ）），底部が半円型で側壁が開口部に向か
って徐々に拡大する特殊筒型（図２（ｆ））などがあ
る。

【００２５】図２に示す溝の各種形状は，表皮付き発泡
体に要求される曲率半径，湾曲形状あるいは連続円弧形
状（例えば，Ｓ字状やＷ字状）に応じて，適宜選択する
のが好ましい。更に表皮付き発泡体に設けた溝のすべて
を一律に同一形状にしてもよいが，表面と裏面で溝の形
状を変えても良い。また，同一面における溝の形状を変
えても良い。

【００２６】本例の表皮付き発泡体３は，図１（ｃ）に
示すごとく，電柱，道路沿いにある各種構造体等の支柱
８の外周面に巻き付けて，プロテクト材として用いる。
これにより，支柱８に自動車が衝突した際，表皮付き発
泡体３の緩衝効果で，支柱８と自動車との双方の破損状
態を軽減でき，安全である。本例は支柱８の外周面の２
分の１をプロテクトした例であるが，支柱の敷設場所に
より，自動車等が支柱に衝突する箇所が変わることか
ら，表皮付き発泡体を支柱に巻き付ける範囲は適宜変え
てもよい。

【００２７】一方，比較例として，表皮及び芯材の材質
を変えた表皮付き複合体を製造した。即ち，表皮に剛性
が高くて厚肉のポリカーボネート樹脂，芯材に密度０．
１ｇ／ｃｍ^３以上の高い発泡ポリスチレン樹脂を用い，
芯材と表皮とからなる複合体を形成し，その表面に溝を
形成した。これを支柱のプロテクト材として用いた場合
には，複合体としての緩衝性が悪くなり，自動車が衝突
した場合，双方の破損率が高くなった。

【００２８】実施形態例２本例の表皮付き発泡体は，表皮に肉厚０．８ｍｍのポリ
プロピレン樹脂，芯材に密度０．０３ｇ／ｃｍ^３の発泡
ポリプロピレン樹脂を用いて成形したものである。表皮
付き発泡体は，バスタブ用蓋に用いる。溝１の形状は，
図２に示す種々のものを適宜選択できる。

【００２９】バスタブ用蓋のサイズが縦８００ｍｍ，横
１７００ｍｍである場合，これを巻く際の曲率半径に対
応させるためには，図１（ｂ）に示すごとく，溝１の深
さｄは，表皮付き発泡体３の肉厚ｔの４０〜５０％であ
ること，溝１の幅ｅは，同じく，肉厚ｔの２０〜３０％
であること，溝１のピッチｐは，同じく，肉厚ｔの４０
〜７０％であることが好ましい。これにより，バスタブ
用蓋に要求されるフレキシブル性及び保温性を向上させ
ることができる。

【００３０】バスタブを保温しようとするときには，表
皮付き発泡体３を広げてバスタブ開口部を覆う。バスタ
ブの保温が不要なときは，図３（ａ）に示すごとく，表
皮付き発泡体３を巻いてバスタブを開口させる。

【００３１】本例の表皮付き発泡体の保温性について，
同一厚みのポリプロピレン製ヒンジ付きブロー成形品と
比較した。本例については湯温が４２℃から３０℃に低
下するまでの時間が，ブロー成形品に比べ２０％長く，
断熱性に優れていた。

【００３２】実施形態例３本例の表皮付き発泡体は，表皮に肉厚３．５ｍｍのポリ
カーボネート樹脂，芯材に密度０．０２ｇ／ｃｍ^３の発
泡ポリスチレン樹脂を用いて成形したものである。溝１
の形状は，図２に示す種々のものを適宜選択できる。

【００３３】本例の表皮付き発泡体は，電動式介護用ベ
ッドのマットレス下のフレーム材に用いる。フレーム材
は，被介護者を起き上げさせる場合に，人間工学的な体
位を考慮するため，より身体にフィットした曲線形状が
求められる。図３（ｂ）に示すごとく，本例の表皮付き
発泡体３は，連続した円弧状のＳ字型に変形し，身体に
フィットした曲線形状に変形する。したがって，本例の
表皮付き発泡体をマットレス下のフレーム材として用い
ることにより，快適なベッドを製作できる。

【００３４】介護用ベッドのフレーム材の曲率半径が５
００〜１２００ｍｍの範囲で必要な場合に，この曲率半
径に対応させるには，図１（ｂ）に示すごとく，溝１の
深さｄは，表皮付き発泡体３の肉厚ｔの１５〜３５％で
あること，溝１の幅ｅは，同じく，肉厚ｔの５〜９％で
あること，溝１のピッチｐは，肉厚ｔの７０〜９０％で
あることが好ましい。これにより，介護用ベッドのフレ
ーム材に要求されるフレキシブル性，フィット性及び鋼
性を向上させることができる。

【００３５】これに対し，表皮に肉厚４．０ｍｍのポリ
エチレン樹脂，芯材に密度０．０１５ｇ／ｃｍ^３の発泡
ポリエチレン樹脂を使用すると曲げ剛性が劣り，荷重が
かかった場合に凹み等の変形が生じる。

【００３６】また，本例の表皮付き発泡体は，上記介護
用ベッドのフレーム材としての用途の他に，自由に変形
させる機能が必要な製品分野にも応用できる。また，介
護用ベッドのフレーム材には，高い曲げ剛性が要求され
るため，上記樹脂を採用したが，要求される曲率半径は
６００ｍｍと大きいためフレキシブル性に問題は生じな
い。

【００３７】実施形態例４本例の表皮付き発泡体は，表皮に肉厚４．０ｍｍのポリ
プロピレン樹脂に充填剤を３０％添加した樹脂，芯材に
密度０．０３ｇ／ｃｍ^３の発泡ポリプロピレン樹脂を用
いて成形したものである。表皮付き発泡体の表面には，
実施形態例３と同様の溝が設けられている。

【００３８】表皮付き発泡体は，電動式介護用ベッドの
マットレス下のフレーム材に用いる。その他の点は，上
記実施形態例３と同様である。本例においても，実施形
態例３と同様の効果を得ることができる。

【００３９】実施形態例５本例においては，図４に示すごとく，溝１０が，表皮付
き発泡体３に対して後加工（切削加工）を行うことによ
り形成されたものである。図４に示すごとく，得られた
表皮付き発泡体３の表面には，表皮７を貫通し芯材６の
一部にまで嵌入する溝１０が形成されている。本例の表
皮付き発泡体は，支柱のプロテクト材として用いる。そ
の他の点は，実施形態例１と同様である。本例において
も，実施形態例１と同様の効果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば，滑らかな連続した形状
に曲げることができ，保温保冷性及び緩衝性に優れた表
皮付き発泡体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１の表皮付き発泡体の斜視図
（ａ），溝の寸法説明図（ｂ）及び使用方法の説明図
（ｃ）。

【図２】本発明の表皮付き発泡体の溝の断面形状を示す
説明図（ａ）〜（ｆ）。

【図３】実施形態例２，３における，表皮付き発泡体の
使用方法の説明図（ａ），（ｂ）。

【図４】実施形態例５の表皮付き発泡体の断面図
（ｃ）。

【符号の説明】

１，１０．．．溝，３．．．表皮付き発泡体，６．．．芯材，７．．．表皮，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者服部一秀三重県四日市市川尻町1000番地三菱化学ビーエーエスエフ株式会社内 (72)発明者服部忠三重県四日市市川尻町1000番地三菱化学ビーエーエスエフ株式会社内Ｆターム(参考） 4F100 AK01A AK04A AK04B AS00B BA02 DB14B DD04B DD05B DJ01A GB90 JA13A JK11 JL16 YY00A 4F212 AA11 AA13 AG03 AG05 AG20 AG28 AK04 UA01 UB01 UB13 UG05 UH18 UP02 UP03 UP04 UW24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発泡樹脂からなる芯材と，該芯材の表面
を被覆する表皮とからなる表皮付き発泡体において，上
記表皮付き発泡体の表面には，溝が形成されていること
を特徴とする表皮付き発泡体。
【請求項２】請求項１において，上記表皮の肉厚は
０．５〜５．０ｍｍであり，かつ上記芯材は密度０．０
２〜０．１０ｇ／ｃｍ^３の発泡樹脂であって，該発泡樹
脂中４０％以上の発泡樹脂粒子同士は互いに融着してお
り，且つ上記芯材表面の発泡樹脂は上記表皮に対して融
着又は接着していることを特徴とする表皮付き発泡体。
【請求項３】請求項１または２において，上記溝は上
記芯材の成形時に形成されており，かつ該芯材の表面は
上記溝内部を含めて上記表皮により被覆されていること
を特徴とする表皮付き発泡体。
【請求項４】請求項１または２において，上記溝は，
上記芯材を表皮により被覆し，その表面に対して後加工
を行うことにより形成されたものであることを特徴とす
る表皮付き発泡体。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項において，
上記溝の深さは，上記表皮付き発泡体の肉厚の１５〜５
０％であり，溝の幅は上記表皮付き発泡体の肉厚の５〜
３０％であり，上記溝のピッチは上記表皮付き発泡体の
肉厚の４０〜２００％であることを特徴とする表皮付き
発泡体。