JP4796839B2 - 発泡複合品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発泡樹脂成形品である基材の表面が表皮シートで被覆されている発泡複合品の製造方法に関する。

発泡樹脂成形品は、軽量でありかつ適度の強度と緩衝性を持つことから、物流分野や包装分野など多くの分野で使用されている。一例として、発泡樹脂製パレット、輸送用梱包資材や運送容器、さらには食品容器などが挙げられる。しかし、発泡樹脂成形品は、局所的な荷重が加わったとき破損しやすいことや、発泡樹脂の粉末が飛びやすいことなどがあり、用途によっては、そのままでは使用に適さなかったり、１回の使用で廃棄処理されたりすることが多い。それを回避するために、基材である発泡樹脂成形品の表面を樹脂材料からなる表皮シートで被覆して発泡複合品とすることが行われる。

被覆に当たっては、基材の外郭形状に沿うように予め成形した表皮シートで基材を包み込む方法や、特許文献１に記載のように、加熱軟化した熱可塑性樹脂である表皮シートで基材を覆った状態とし、その状態で基材と表皮シートの間の空気を引いて両者を密着させる、いわゆる真空成形法および／または圧空成形法などが行われる。後者の場合、基材は表皮シートにとっては成形型を兼ねたものとなる。

また、特許文献２には、真空成形法および／または圧空成形法により製造される発泡複合品としての梱包材が記載されており、そこにおいて、発泡スチロール材である基材を表皮シートである袋状のビニールシート内に挿入した後、袋状シートの開口から内部の空気を排出して基材の表面に袋状シートを密着させ、その後、袋状シートの開口を溶着して封止し、袋状シートの余分な部分をトリミングするようにしている。

特開平６−２３８５０号公報 特開２００２−３３７９４８号公報

特許文献１に記載されるように、真空成形法および／または圧空成形法を利用して基材の全面に表皮シートを被覆する場合、一回の工程で全面を被覆することはできず、第１の工程で基材の一方側の面に第１表皮シートを被覆し、第１表皮シートの不要部分をトリミングした後にそれを反転させ、第２の工程で他方側の面に第２表皮シートを被覆することが行われる。第２の工程の後、第２表皮シートの不要部分をトリミングして、全面が表皮シートで被覆された発泡複合品とされる。しかし、従来、第１表皮シートと第２表皮シートと繋ぎ目部分に対して格別の手段が講じられないことから、繋ぎ目部分に隙間が生じて基材の一部が露出状態となったり、また、後から被覆する第２表皮シートの端縁が第１表皮シートの表面から外方に飛び出た状態となり、発泡複合品の取り扱いに不都合を生じさせることがあった。

特許文献２に記載のように表皮シートとして袋状のシートを用いる場合でも、空気を引いた開口を溶着するときに、２枚重ね合った部分を上下に重ね合わした状態とし、ヒータで挟持して熱融着するようにしており、熱融着部が外側に飛び出た線状シール部として形成されることから、その飛び出た部分が梱包材の取り扱いを不自由にし、また作業者がけがをする一因ともなっていた。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、発泡樹脂成形品である基材の一方の面が第１表皮シートにより被覆され、他方の面が第２表皮シートにより被覆されている発泡複合品において、２枚の表皮シートの熱融着部を平坦面として取り扱いの不自由さをなくすようにした発泡複合品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明による発泡複合品の製造方法は、発泡樹脂成形品である基材の一方の面に第１表皮シートを真空成形法および／または圧空成形法により被覆し、第１表皮シートの不要部分をトリミングする第１の工程と、前記基材の他方の面に第２表皮シートを真空成形法および／または圧空成形法により被覆し、既に被覆してある第１表皮シートの上に第２表皮シートの一部が重なり合う領域を残すようにして第２表皮シートの不要部分をトリミングする第２の工程と、第１表皮シートと第２表皮シートの重なり合う領域を第２表皮シート側から加熱して両者を第１表皮シートの外面と第２表皮シートの内面との間で熱融着する第３の工程とを少なくとも有することを特徴とする。

上記の製造方法において、発泡樹脂成形品である基材の表面に第１および第２の表皮シートを被覆する真空成形法および／または圧空成形法は、従来知られた、基材を成形型としてシートを基材表面に被覆する真空成形法および／または圧空成形法をそのまま用いることができる。ただし、第１の工程の後に、第２の工程で被覆する第２表皮シートの不要部分をトリミングするに際し、既に被覆してある第１表皮シートの上に第２表皮シートの一部が重なり合うようにして、第２表皮シートのトリミングを行う。その後、第１表皮シートと第２表皮シートの重なり合う領域を第２表皮シートの外側から加熱して、両者を第１表皮シートの外面と第２表皮シートの内面との間で熱融着する。

上記の製造方法で製造される発泡複合品では、第１と第２の表皮シートの熱融着は、基材の一方の面に密着するようにして被覆している第１表皮シートの上に、第２表皮シートの一部が平面状に重なり合った（積層した）領域に形成されており、しかも、熱融着は第１表皮シートの外面と第２表皮シートの内面との間で生じているので、形成されている熱融着部は実質的に平坦面であって、外側に飛び出るようなことはない。そのために、発泡複合品の取り扱いはきわめて容易となる。好ましくは、本発明による発泡複合品において、第１表皮シートの上に第２表皮シートの一部が重なり合う領域は、発泡樹脂成形品である基材の外側壁面に形成される。

本発明において、第１表皮シートと第２表皮シートの熱融着部は、重なり合う領域の一部を発泡複合品の全周にわたるように線状に熱融着する形状であってもよく、スポット的に熱融着する形状であってもよい。前者の場合には、熱線ヒータを備えた加熱治具を用い、加熱した熱線ヒータを、前記第１表皮シートと第２表皮シートの重なり合う領域に第２表皮シートの外側から押し付けることにより、容易に熱融着処理を行うことができる。加熱したローラを第２表皮シートの外側から押し付けながら転動するようにしてもよい。

本発明において、基材を形成する樹脂材料は、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−エチレン共重合体、スチレン改質ポリエチレン系樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のポリスチレン系樹脂：ポリメチルメタクリレート樹脂等のポリメタクリレート系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリウレタン系樹脂等が挙げられる。これら合成樹脂の混合物やモノマーの共重合体なども使用できる。それらの合成樹脂に物理型発泡剤を含浸させた発泡性樹脂であってもよい。

本発明において、表皮シートを形成する樹脂材料としては、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体などのポリスチレン系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系樹脂等を挙げることができる。それら単独であるいは積層して形成された発泡および非発泡のフィルムやシートを表皮シートとして用いることができる。

本発明によれば、２枚の表皮シートの熱融着部が実質的に平坦面であり、そのために取り扱い時に不自由さを生じさせない表面が表皮シートで被覆された発泡複合品を得ることができる。

以下、本発明を、図面を参照しながら実施の形態に基づき説明する。なお、図示の例では発泡複合品として発泡樹脂製パレットを例として説明するが、本発明による発泡複合品はこれに限ることはなく、発泡樹脂成形品である基材の両面に、真空成形法および／または圧空成形法によって表皮シートを被覆して製造されるすべての製品、例えば、輸送用梱包資材、運送容器、食品容器などであってもよい。

図１および図２は本発明による発泡複合品の一例である発泡樹脂製パレットを製造する方法を工程順に説明する図であり、図３は重なり合った表皮シート同士を熱融着するときの一態様を説明する図である。図４は熱融着に用いる加熱治具の一例を示す図である。

最初に、通常の発泡樹脂による型物成形法により、適宜の形状のパレット基材１を成形する。樹脂材料や発泡倍率は、得られる発泡樹脂製パレットＡ（図３ａ）の使用環境に応じて適宜選択すればよい。一例として、パレット基材１として発泡倍率６０倍の発泡ポリスチレン成形品が挙げられる。さらに、第１表皮シート２および第２表皮シート３を用意する。第１表皮シート２および第２表皮シート３としては、例えば、厚さ０．７ｍｍ程度のハイインパクトポリスチレンシートが挙げられる。

図１ａに示すように、従来知られた真空引き孔１２を有する真空引き可能なテーブル１０の上に、パレット基材１を脚部側が上側となるようにしてセットする。一方、前記第１表皮シート２をクランプ１１で両縁をクランプした状態で固定する。そして、ヒータ１３で第１表皮シート２を上下から挟むようにし、第１表皮シート２を加熱（例えば、約１４０℃程度）に加熱する。

ヒータ１３による加熱によって第１表皮シート２が所要に軟化した後、図１ｂに示すように、ヒータ１３を退避させる。次ぎに、図１ｃに示すように、パレット基材１を載せたテーブル１０を上昇させて、パレット基材１と第１表皮シート２とを接した状態とし、適宜の真空度（例えば、７５０ｍｍｈｇ）までテーブル下方から真空引きを行う。それにより、図１ｄに示すように、第１表皮シート２は、パレット基材１の外側側面、底面および脚部の領域に密着した状態となり、両者は熱接着する。

次ぎに、図１ｅに示すように、テーブル１０を下降させて、第１表皮シート２を密着したパレット基材１をテーブル１０から分離し、クランプ１１を外した後、図１ｆに示すように、第１表皮シート２の余分な部分２ａ、すなわち、パレット基材１の外側壁面の縁部から飛び出ている部分２ａをトリミングする。それにより、パレット基材１の外側壁面を含む一方の面に第１表皮シート２で被覆された一次中間製品５が得られる。

次ぎに、前記一次中間製品５を反転させ、図２ａに示すように、第１表皮シート２がテーブル１０側となるようにして、再度テーブル１０の上にセットする。また、前記第２表皮シート３をクランプ１１で両縁をクランプした状態で固定し、第１表皮シート２の場合と同様に、ヒータ１３で加熱する。

ヒータ１３による加熱によって第３表皮シート３が所要に軟化した後、図２ｂに示すように、ヒータ１３を退避させ、第１表皮シート２の場合と同様に、図２ｃに示すように、パレット基材１を載せたテーブル１０を上昇させて、パレット基材１と第１表皮シート２とを接した状態とする。その状態で適宜の真空度（例えば、７５０ｍｍｈｇ）までテーブル下方から真空引きを行い、図２ｄに示すように、第２表皮シート３をパレット基材１の底面側に熱接着する。

次ぎに、図２ｅに示すように、テーブル１０を下降させ、他方の面にも第２表皮シート３を密着した前記前記一次中間製品５をテーブル１０から分離する。そして、それをクランプ１１から外した後、図２ｆに示すように、パレット基材１の外側壁面に密着している第１表皮シート２の上に第２表皮シート３の一部が重なり合う部分３ｂができるようにして、第２表皮シート３の余分な部分３ａをトリミングし、二次中間製品６とする。

その状態の二次中間製品６の一部（図２ｆでの右端部分）が図３ｂに示される。図示のように、パレット基材１の底面１ａと外側側面１ｂは第１表皮シート２で被覆されており、外側側面１ｂを被覆する第１表皮シート２の部分２ｂはパレット基材１の上縁に達している。第２表皮シート３はパレット基材１の上面１ｃを被覆しかつそこに密着しており、その端部３ｂは、前記第１表皮シート２の部分２ｂの上に位置してはいるが、融着はしてなく、前記のように余分な部分３ａをトリミングした後の二次中間製品６では、前記端部３ｂは幾分外側に開いた状態となっている。

図３ｂに示される状態の二次中間製品６に対して、第１表皮シート２に対する第２表皮シート３の熱融着を行う。熱融着は、第１表皮シート２と第２表皮シート３の重なり合う領域、すなわち第１表皮シート２の部分２ｂと第２表皮シート３の部分３ｂとを第２表皮シート３の部分３ｂ側から加熱して行い、両者を第１表皮シート２の外面と第２表皮シート３の内面との間で熱融着するようにする。

この例では、上記の熱融着を行うのに、図４に示す加熱治具２０を用いている。加熱治具２０は、熱線ヒータ２１を枠体２２に取り付けたものであり、熱線ヒータ２１に電源線２３から通電される。二次中間製品６の側方から、通電状態にある加熱治具２０を押し付けて、熱線ヒータ２１で第２表皮シート３の部分３ｂの一部を押さえ付ける。その状態を僅かな間保持することにより、前記したように、第１表皮シート２の部分２ｂの外面と第２表皮シート３の部分３ｂの内面との間で熱融着が進行し、両者は一体化される。

図３ａは熱融着後の発泡樹脂製パレットＡを示しており、２枚の表皮シート２，３の熱融着部がパレット基材１の外側壁部１ｂに熱融着線Ｌとして形成されており、その領域において２枚の表皮シート２，３は平坦面をなしている。なお、図４に示した加熱治具２０は一つの例示であり、熱線ヒータに替えて、転動する加熱ローラのようなものも用いることもできる。

本発明による発泡複合品の一例である発泡樹脂製パレットを製造する方法を工程順に説明する第１の図。 本発明の工程を説明する図１に続く第２の図。 図３ａは本発明による発泡複合品の一例としての発泡樹脂製パレットを示す斜視図、図３ｂはそこにおいて重なり合った表皮シート同士を熱融着するときの一態様を説明する図。 熱融着に用いる加熱治具の一例を示す図。

符号の説明

Ａ…発泡樹脂製パレット、１…パレット基材、２…第１表皮シート、３…第２表皮シート、１０…真空引き可能なテーブル、１１…クランプ、１２…真空引き孔、１３…ヒータ、２ｂ、３ｂ…第１表皮シートと第２表皮シート３の重なり合う部分、Ｌ…熱融着線、２０…加熱治具、２１…熱線ヒータ

Claims (2)

1. 発泡樹脂成形品である基材の一方の面に第１表皮シートを真空成形法および／または圧空成形法により被覆し、第１表皮シートの不要部分をトリミングする第１の工程と、
   前記基材の他方の面に第２表皮シートを真空成形法および／または圧空成形法により被覆し、既に被覆してある第１表皮シートの上に第２表皮シートの一部が重なり合う領域を残すようにして第２表皮シートの不要部分をトリミングする第２の工程と、
   第１表皮シートと第２表皮シートの重なり合う領域を第２表皮シート側から加熱して両者を第１表皮シートの外面と第２表皮シートの内面との間で熱融着する第３の工程、
   とを少なくとも有することを特徴とする全面が表皮シートで被覆された発泡複合品の製造方法。
2. 第２表皮シート側から加熱して両者を熱融着する第３の工程を熱線ヒータを用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の発泡複合品の製造方法。

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