JP5396796B2

JP5396796B2 - 発泡成形品の製造方法及び発泡成形品

Info

Publication number: JP5396796B2
Application number: JP2008251911A
Authority: JP
Inventors: 剛正奥村; 孝彦遠藤
Original assignee: Tokai Chemical Industries Ltd
Current assignee: Tokai Chemical Industries Ltd
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2028-09-29
Also published as: JP2010082842A

Description

この発明は、発泡射出成形の手法を用いた硬質の樹脂製の芯材を有する発泡成形品の製造方法及び発泡成形品に関する。

従来、硬質の樹脂製の芯材に対して熱可塑性樹脂の発泡層と、同じく熱可塑性樹脂の表皮とを積層状態に一体に有する発泡成形品の製造方法として発泡射出成形方法が知られている。
この製造方法は、自動車のドアトリムその他の自動車の内装品その他の製造方法に好適な方法として近年広く用いられるようになってきている。

この製造方法では、型開き方向に第１分割型と第２分割型とに分割された金型の第１キャビティに、硬質の樹脂製の芯材を一方の第１分割型に重ねてセットし保持させた状態で、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出してキャビティに充填し、しかる後芯材を保持した一方の第１分割型を第２分割型に対し所定ストローク型開き方向に相対的に後退移動させてキャビティを拡大し、発泡樹脂材料を発泡させることによって、基材が金型内面で固化して形成された表皮と、発泡樹脂材料の発泡にて形成された、表皮の内側の発泡層及び芯材を積層状態に一体に有する発泡成形品を成形する。

更にこの発泡成形品の製造方法として、異材質を成す基材と発泡層及び表皮とをほぼ同時的に連続して成形する２色成形方法も知れられている。
例えば下記特許文献１，特許文献２にその製造方法が開示されている。
図７はその具体例を示している。

図７において、２００は第１分割型、２０２は第３分割型、２０３は型締状態でそれら第１分割型２００と第３分割型２０２とで形成される第２キャビティである。
ここでは先ず第２キャビティ２０３に芯材用の熱可塑性の樹脂材料を射出して芯材２０４を成形する。

そして芯材２０４の成形後、第１分割型２００を芯材２０４を保持した状態で第３分割型２０２に対して型開き方向に図中上向きに相対移動させ、しかる後第３分割型２０２と第２分割型２０６とを取り替えて型締めし、第１分割型２００と第２分割型２０６とで発泡層成形用の第１キャビティを形成する。
図８（Ｉ）はこのときの状態を示している。

同図において、２０８は第１分割型２００と第２分割型２０６とで形成された第１キャビティである。
この製造方法では、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料２１０を射出して第１キャビティ２０８に充填し、しかる後、第１分割型２００を型開き方向に図中上向きに所定ストローク後退移動させ、第１キャビティ２０８を拡大させる。

すると容積の拡大に伴う第１キャビティ２０８内の圧力の低下によって発泡樹脂材料２１０が発泡し、発泡層２１７を形成する。
またこのとき金型の内面に沿って、詳しくは第２分割型２０６の内面に沿って表皮２１５が形成される。
この表皮２１５は、熱可塑性樹脂の基材が金型の内面で冷却され固化することによって生ずる。

しかしながらこの製造方法の場合、雄型を成す第１分割型２００と雌型を成す第２分割型２０６の凸部と凹部とを嵌合させ、そしてそれらの摺動面、詳しくは型開閉方向の図中上下方向に延びる摺動面（第１摺動面）２１２と摺動面（第２摺動面）２１４を接触させ、第１キャビティ２０８をそれら摺動面２１２，２１４にて閉鎖するとともに、図８（Ｉ）の型締状態から第１キャビティ２０８を拡大する際にそれら摺動面２１２，２１４を摺動させて第１キャビティ２０８を閉鎖状態に維持するものであるため、更には型締め及び型開きの際にそれら摺動面２１２，２１４を摺動させるために次のような問題を生ずる。

即ち、摺動面２１２と２１４との間には嵌合クリアランスに起因した隙間が生じるのを避け得ず、しかも摺動面２１２と２１４とは、金型が熱膨張したときには互いに押圧された状態で摺動するため、発泡成形品を何回も繰り返し成形する間に摺動面２１２，２１４が擦られて摩耗し、そのことによって隙間は次第に大きくなって行く。

而してこのような隙間が摺動面２１２と２１４との間に生じていると、第１キャビティ２０８に発泡樹脂材料２１０を射出して充填し、更に発泡させる際に、その発泡樹脂材料の液が摺動面２１２と２１４との間の隙間を通じて第１キャビティ２０８から漏れ出てしまう。

更に摺動面２１２と２１４との間の隙間を通じて第１キャビティ内で発生したガスが外部に漏れることによる樹脂内圧の低下によって発泡成形品にヒケが生じたり、また発泡成形品の寸法が不安定となったり、更に外観の形状も不安定化してしまう等発泡成形品の不良に繋がってしまう。

更に摺動面２１２，２１４から漏出して固まった発泡樹脂材料がバリとなり、その後の仕上工程でこれを除去する工程が必要となって、発泡成形品の製造コストが高くなってしまう。
更にバリを除去した部分が製品の外観に影響を及ぼしてしまう。
また上記ヒケの問題は製品が厚肉部分を有している場合に特に発生し易く、このことが製品の設計に際しての制約となってしまう。即ち設計の自由度を阻害する要因となってしまう。

その他に、従来の製造方法の場合、芯材が発泡層の端末から外部に延び出した取付部を有している場合、金型構造が複雑化し、また製造が困難化する問題を有していた。
図９は、芯材２０４が発泡層２１７から外部に延び出した取付部２１６を有する場合の製造方法を比較例として示したもので、この場合には、第１分割型２００と第２分割型２０６の他に中型２１８を設けておかなければならない。

例えば中型２１８を雌型を成す第２分割型２０６の側に一体に構成した場合、第１分割型２００と第２分割型２０６とを型開き方向に僅かに開いて第１キャビティ２０８を拡大させると、第２分割型２０６と第１分割型２００との間に隙間が生じて、そこから第１キャビティ２０８内の発泡樹脂材料の液が漏れ出てしまう。

一方、中型２１８を第１分割型２００の側に一体に構成しておいた場合、発泡成形品を成形した後において、これを型開き後に脱型することができなくなってしまう。
そのため、それら第１分割型２００，第２分割型２０６とは別体で中型２１８を構成しておいて、型開き後に中型２１８を図中右方向にスライド移動させることで発泡成形品を脱型せざるを得ない。

しかしながらこの場合金型構造が複雑となって金型コストが高くなり、また発泡成形品の成形に要する工程も多くなって、それらが製品コストを押し上げてしまう要因となる。
尚図において、２２０は第２分割型２０６の摺動面２１４に対応した中型２１８の摺動面を示している。

特開平７−８０８８５号公報特開平７−８８８７８号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、第１キャビティの閉鎖面となる金型の摺動面の隙間から発泡樹脂材料が漏出する問題を解決し、発泡成形品にバリを生ぜしめず、また第１キャビティ内で発生したガスが漏れることによって発泡成形品にヒケが生じたり、寸法，外観が不安定化したりして発泡成形品の品質の低下をもたらすことのない発泡成形品の製造方法及び発泡成形品を提供することを目的としてなされたものである。
また本発明の他の目的は、発泡成形品の成形用の金型の構造を簡素化し得て金型に要するコストを低減でき、また発泡成形品の成形のための工数を少なくし得て、発泡成形品のコストを低減することのできる発泡成形品の製造方法及び発泡成形品を提供することを目的とする。

而して請求項１は発泡成形品の製造方法に関するもので、型開き方向に第１分割型と第２分割型とに分割された金型の第１キャビティに、ロックウェル硬度（Ｒスケール）が５０以上の剛性を有する硬質の樹脂製の芯材を一方の該第１分割型に重ねてセットし保持させた状態で、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出して該第１キャビティに充填し、しかる後前記芯材を保持した前記一方の第１分割型を前記第２分割型に対し所定ストローク前記型開き方向に相対的に後退移動させて前記第１キャビティを拡大し、前記発泡樹脂材料を発泡させることによって、前記基材が金型内面で固化して形成された表皮と、該発泡樹脂材料の発泡にて形成された、該表皮の内側の発泡層及び前記芯材を積層状態に一体に有する発泡成形品を製造する発泡成形品の製造方法において、前記第１分割型の前記相対的な後退移動時に前記第１キャビティを閉鎖しつつ該第１分割型に対して相対移動する、該第１キャビティを形成する前記第２分割型の凹形状の内面の型開閉方向に延びる縦の第２摺動面を、型締状態で前記第１分割型に金属接触させることなく前記芯材の該型開閉方向に延びる縦の外面に弾性接触させて前記第１キャビティを閉鎖し、且つ該第１キャビティの拡大のための前記第１分割型と第２分割型との相対移動の全ストロークに亘って、該縦の外面を第１摺動面として前記第２摺動面を前記第１分割型に金属接触させることなく摺動させることで、該第１キャビティを閉鎖状態に維持するようになし、板状をなす前記芯材は、その厚みを前記相対移動のストローク以上の厚みとなし、該芯材の側端面を前記第１キャビティの端に位置させて、該側端面を前記縦の外面をなす第１摺動面として前記第２摺動面を摺動させるようになしたことを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記芯材に前記第１キャビティ内の端位置で前記型開閉方向の折曲げ部が設けてあり、該折曲げ部の外面を前記縦の外面をなす前記第１摺動面として、前記第２摺動面を摺動させるようになしたことを特徴とする。

請求項３のものは、請求項２において、前記芯材には、前記第１キャビティから外部に延びた取付部が設けてあり、且つ前記折曲げ部は前記第１分割型の相対的な後退方向に折曲げられているとともに、該取付部には該折曲げ部に続いて該折曲げ部の折曲げ方向且つ前記型開閉方向に凹陥した形状の溝が備えてあることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記第１分割型と、前記第２分割型とは別の第３分割型とを型締めして、それら第１分割型と第３分割型とで形成される第２キャビティに前記芯材用の熱可塑性樹脂を射出し、該芯材を成形した後、該第３分割型と前記第２分割型とを取り替えてそれら第１分割型と第２分割型とで形成される前記第１キャビティに、前記発泡樹脂材料を充填及び発泡させて、前記表皮と発泡層とを成形し前記芯体に一体化させることを特徴とする。

請求項５は発泡成形品に関するもので、この請求項５の発泡成形品は、硬質の樹脂製の板状の芯材に対して、熱可塑性樹脂の発泡層と表皮とが一体に積層してあり、且つ該芯材は該発泡層及び表皮の端位置で該発泡層の厚み方向且つ該発泡層から離れる方向に折れ曲った折曲げ部と、該折曲げ部に続いて外部に延び出した取付部とを有しており、該取付部は該折曲げ部に続いて前記発泡層の厚み方向且つ該折曲げ部の折曲げ方向に凹陥した形状の溝を備えているとともに、該折曲げ部における外面の、該折曲げ方向とは反対方向の延長面上に前記表皮の縦の外面が位置していることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明の製造方法は、型開閉方向に延び、第１分割型に対して相対移動する第２分割型の第２摺動面を、型締状態で芯材の型開閉方向に延びる縦の面に接触させて第１キャビティを閉鎖し、且つ第１キャビティの拡大の際の第１分割型と第２分割型との相対移動の全ストロークに亘って、その縦の面を第１摺動面として、これに第２分割型の第２摺動面を第１分割型に金属接触させることなく摺動させることで、第１キャビティを閉鎖状態に維持するようになしたものである。

本発明は、型締状態から第１キャビティを拡大して発泡層及び表皮を形成するまでの全期間を通じて、第２分割型の第２摺動面と芯材の縦の面とで第１キャビティを閉鎖し、また第２分割型の第２摺動面を芯材の縦の面に摺動させて第１キャビティを閉鎖状態に維持するものであり、従来のように第２分割型の第２摺動面を第１分割型の第１摺動面に嵌合状態に金属接触させて第１キャビティを閉鎖し、またそれら摺動面の摺動によって第１キャビティを閉鎖状態に維持するものでないため、更には芯材が硬質の樹脂から成っていて、第２分割型の第２摺動面を芯材の弾性変形を伴って芯材の縦の面に弾性的に密着状態に接触させることができるため、第２摺動面と芯材の縦の面との間を全期間を通じて、隙間のない弾性密着状態に維持し、シールすることができる。

これにより摺動面間の隙間から発泡樹脂材料が漏出することによってバリを発生させたり、また第１キャビティ内で発生したガスがその隙間を通じて外部に漏れることで樹脂内圧が低下し、これにより発泡成形品にヒケを発生させたり、寸法，外観を不安定化したりして製品不良をもたらしてしまう問題も解決することができる。
また樹脂内圧低下による不良発生を防止できるため、発泡成形品の肉厚を厚くすることができ、発泡成形品の形状設計の自由度も高まる利点が得られる。

またたとえ第２分割型の第２摺動面と芯材との間に万一隙間を生ぜしめたとしても、発泡成形品の成形ごとに芯材が新しく入れ替るため、その漏れは１回限りのものとなすことができる。
更に第２分割型の第２摺動面の相手側の第１摺動面となるのは、金型に比べて柔らかい芯材の縦の面であるため、第２分割型の第２摺動面が摺動を繰り返すことによって摩耗により擦り減ってしまうといった問題も生じない。

本発明の製造方法では、板状をなす芯材の厚みを上記相対移動のストローク以上の厚みとなし、芯材の側端面を第１キャビティの端に位置させて、その側端面を上記の縦の面をなす第１摺動面として、これに第２分割型の第２摺動面を摺動させるようになしており、このようにすることで、芯材に縦の面を形成するための特別な形状を設けなくても良い利点が得られる。

本発明では、上記芯材に第１キャビティの端位置で型開閉方向の折曲げ部を設け、その折曲げ部の外面を上記の縦の面をなす第１摺動面として、これに対し第２分割型の第２摺動面を摺動させるようになすことができる（請求項２）。

次に請求項３は、上記芯材に、第１キャビティから外部に延びた取付部を設け、且つ上記折曲げ部を第１分割型の相対的な後退方向に折り曲げるとともに、取付部にはその折曲げ部に続いて、折曲げ部の折曲げ方向且つ型開閉方向に凹陥した形状の溝を備えたものである。

芯材が第１キャビティから外部に延びた取付部を有しており、且つその取付部が、図９の比較例図に示しているように型開閉方向と直角方向に延びた形状のものである場合、図９に示しているように中型２１８を金型に分割構造で設けておくことで、発泡成形品を成形後において金型から脱型することが可能である（但しこの場合においても金型構造が複雑化するなど上記の問題を生ずる）。

しかるにこの取付部が、折曲げ部に続いてその折曲げ方向に凹陥した形状の溝を有している場合、図９に示すような中型２１８を用いたとしても、成形した発泡成形品を金型から脱型できないか又は脱型のために極めて困難な作業が強いられる。

取付部がこのような溝を有している場合、中型にこの溝に嵌合する凸部を備えておいて、その凸部と溝とを凹凸嵌合させることが必要となるが、その場合、中型を型開き方向と直角方向にそのままスライド移動させるといったことができなくなってしまう。
この場合において発泡成形品を脱型するためには、中型を一旦溝から浮き上らせるように移動させた上でなければ、型開き方向と直角方向に中型をスライド移動させることができず、金型の分解工程が極めて複雑となってしまう。

しかるに請求項３の製造方法では、芯材の折曲げ部の外面を第１摺動面として第２分割型の第２摺動面をこれに接触させ、第１キャビティを閉鎖するとともに、第１キャビティを拡大させる際に第２摺動面を芯材の折曲げ部の外面の第１摺動面に対して摺動させるものであることから、第２分割型の第２摺動面を摺動させるための相手側の摺動面として、中型に摺動面を設けるといった必要はなく、従って本発明では請求項３に従って取付部に上記の溝が備えてある場合においても、第１分割型と第２分割型だけで金型を構成することが可能となる。

取付部の溝は、第１分割型と第２分割型との型開閉方向に凹陥しているため、その溝に嵌合する凸部を第２分割型に一体に設けておくことが可能であり、且つ発泡成形品の成形後において第１分割型と第２分割型とを型開きすることで、取付部の溝に凹凸嵌合した第２分割型の凸部を、その溝から型開き方向に離間させることができ、従って支障無く発泡成形品を金型から脱型することが可能となる。

本発明では、請求項４に従って先ず芯材を成形した後、続いて発泡層及び表皮を連続して成形する２色成形によって発泡成形品を製造するようになすことができる。

次に請求項５は発泡成形品に関するもので、この発泡成形品は、硬質の樹脂製の板状の芯材に熱可塑性樹脂の発泡層と表皮とを一体に積層し、且つその芯材には、発泡層及び表皮の端位置で発泡層の厚み方向且つ発泡層から離れる方向に折れ曲った折曲げ部と、その折曲げ部に続いて外部に延び出した取付部とを備え、且つその取付部には、折曲げ部に続いて発泡層の厚み方向且つ折曲げ部の折曲げ方向に凹陥した形状の溝を備えたものである。

この発泡成形品においては、芯材を第１キャビティにセットした状態で発泡層及び表皮を成形する際、その折曲げ部の外面に対して第２分割型の第２摺動面を接触させ、これにより第１キャビティを閉鎖状態となすことができるとともに、この折曲げ部の外面を相手側の第１摺動面として、第２分割型の第２摺動面を摺動させることで、第１キャビティを閉鎖状態に維持しつつキャビティ容積を拡大し、発泡樹脂材料を良好に発泡させることができる。
その際、発泡樹脂材料がそれら摺動面を通じて外部に漏出するのを良好に防止することができる。

またこの折曲げ部に続いて凹陥状をなす溝が取付部に備えてあるため、その溝によって折曲げ部の長さを長く確保でき、第１分割型と第２分割型との発泡層成形の際の相対移動のストロークを大きく取ることができる。

またこの溝は折曲げ部の折曲げ方向に凹陥した形状の溝であるため、即ちこの溝の凹陥の向きは型開閉方向の向きであるため、第２分割型にこの溝に凹凸嵌合する凸部を一体に設けておくことで、第１分割型と第２分割型とで全体の金型を構成することが可能となる。
即ち発泡成形品を成形した後に第１分割型と第２分割型とを型開きすることで、支障無く発泡成形品を脱型することが可能となる。
尚、本発明では上記熱可塑性樹脂の基材として熱可塑性エラストマーを好適に用いることができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は自動車のドアトリムその他自動車の内装品等に好適に用いられる樹脂の発泡成形品で、この発泡成形品１０は、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材１２と、芯材１２に積層された熱可塑性樹脂の発泡層１４と、発泡層１４と同じ材質の樹脂から成り、発泡層１４の外表面を全体的に覆うソリッド樹脂から成る表皮１６とを積層状態に一体に有している。

この発泡成形品１０は、図中上向きに太鼓状に膨出した形状をなす膨出部１０-１を有している。
図中１２-１，１４-１，１６-１は発泡成形品１０における膨出部１０-１に対応した芯材１２，発泡層１４，表皮１６におけるそれぞれの膨出部を表している。

芯材１２は、発泡成形品１０の形状の保持と相手側への取付部としての機能を有するもので、この実施形態において芯材１２は全体として板状をなしている。
この芯材１２は、膨出部１２-１の図中左端から下向きに垂下した形状の縦の折曲げ部１８と、その縦の折曲げ部１８の下端から直角且つ図中左向きに折れ曲った鍔部２０とを有している。図中２２はその鍔部２０の側端面を表している。

発泡層１４は、膨出部１４-１からこの折曲げ部１８の外面に沿って図中下向きに延びる縦の壁２４を有しており、更に表皮１６もまた、この折曲げ部１８に沿って膨出部１６-１の左端から図中下向きに延びる縦の壁２６を有している。
ここで芯材１２における鍔部２０の側端面２２と、表皮１６の縦の壁２６の外面とは、図中左右方向において同じ位置に位置している。即ち側端面２２と表皮１６の壁２６とは、上下方向に同一面（面一面）を成している。

芯材１２はまた、発泡層１４及び表皮１６の図中右側の端位置から図中下向きに垂下する形状、即ち発泡層１４及び表皮１６から離れる方向の図中下方向に折れ曲った折曲げ部２８と、更にこの折曲げ部２８に続いて図中右向きに延び出した取付部３０とを有している。

取付部３０は、図中下向き即ち折曲げ部２８の折曲げ方向に凹陥した形状の溝３２と、図中右向きに水平形状を成す板状部３４とを有しており、その板状部３４に設けられた取付孔３６において相手側部材に固定され、取り付けられるようになっている。

本実施形態において、発泡層１４及び表皮１６を構成する熱可塑性樹脂として、様々な種類の樹脂を用いることが可能であるが、ここではこれら発泡層１４及び表皮１６を構成する熱可塑性樹脂として熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）が用いられている。
またＴＰＥとしてスチレン系（スチレン・ブロック・コポリマー（ＳＢＣ）），オレフィン系（ＴＰＯ），ウレタン系（ＴＰＵ），ポリエステル系（ＴＰＥＥ），ポリアミド系（ＴＰＡＥ），１，２-ポリブタジエン系，塩ビ系（ＴＰＶＣ），フッ素系その他のものを用いることが可能であるが、ここでは特に好適なものとしてオレフィン系の熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）が用いられている。

一方、芯材１２は上記の機能から剛性を有する硬質の熱可塑性樹脂を用いる必要があり、この実施形態ではかかる芯材１２を構成する熱可塑性樹脂として様々な樹脂を用いることが可能であるが、特に好適なものとしてここではポリプロピレン樹脂が用いられている。
尚、芯材１２は硬質のものであることが必要で、ここではロックウェル硬度（Ｒスケール）が８０〜１００、或いは１００〜１２０程度のものが用いられているが、この芯材１２としてはロックウェル硬度で５０以上のものを用いるのが望ましい。
尚、芯材１２はここではその厚みが２．３ｍｍである。芯材１２としては厚みが１．５ｍｍ以上であることが望ましい。

一方、上記発泡層１４は熱可塑性樹脂の基材に予め発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出成形して発泡させたもので、その発泡の手段として物理的発泡法と化学的発泡法の何れも使用可能である。
具体的には、物理的発泡法として溶融状態の基材樹脂に、窒素や二酸化炭素等の発泡性ガスを物理的に強制的に注入し、これを射出成形後に発泡させる方法、或いは熱分解により発泡性ガスを放出する発泡剤を樹脂材料中に加えておいて、射出成形後においてこれを熱分解させて発泡させる方法の何れも可能である。

後者の化学的発泡法を用いる場合には、発泡剤としてアゾ化合物やニトロソ化合物等の有機発泡剤又は重炭酸ナトリウム等の無機発泡剤を使用することができるが、ここでは重炭酸ナトリウムを発泡剤として用いている。

図２〜図５は、図１の発泡成形品１０の製造方法を具体的に示している。
ここでは発泡成形品１０を２色成形によって成形し、金型の一部を共通に用いて先ず芯材１２を成形した後、続いて発泡層１４及び表皮１６を連続して成形し、それらを一体化する。
図２は、先ず芯材１２を成形する際の方法を示している。
図において、芯材１２を成形する金型は雄型としての第１分割型４０と、雌型としての第３分割型４２との分割構造とされており、それら第１分割型４０と第３分割型４２とによって、芯材１２の形状に対応した形状の第２キャビティ４４が形成されている。

ここでは、図２（II）に示しているように芯材１２用の樹脂材料を射出成形によって第２キャビティ４４に充填し、そこでこれを固化させることによって芯材１２を成形する。
芯材１２を成形したら、第１分割型４０と第３分割型４２とを図中上下方向に型開きする。
このとき、成形された芯材１２は第１分割型４０の側に残りそこに保持される。

図３〜図５は、発泡射出成形によって発泡層１４と表皮１６とを成形し且つこれを芯材１２に一体化する際の方法を示している。
図３に示しているように、発泡層１４及び表皮１６を成形する金型は、図２に示す第１分割型４０と、第２分割型４６との分割構造をなしている。
即ち、発泡層１４及び表皮１６を成形する発泡射出成形用の金型は、芯材１２成形用の第１分割型４０を共通の金型として備えている。
具体的には芯材１２成形用の図２の第３分割型４２と、図３の第２分割型４６とを取り替えることで、発泡層１４及び表皮１６の発泡射出成形用の金型が構成される。

図４（Ｉ）は、先に成形した芯材１２を保持した第１分割型４０と、第２分割型４６とを型締めした状態を表している。
この状態で、第１分割型４０と第２分割型４６とによって発泡層１４及び表皮１６に対応した形状の第１キャビティ５０が形成される。
図中５２は、芯材１２の上記の側端面２２を第１摺動面として、これに摺動する第２分割型４６側の第２摺動面を表している。
また５４は、芯材１２における縦の折曲げ部２８の外面５６を第１摺動面として、これに摺動する第２分割型４６側の第２摺動面を表している。
尚図中Ｐ_１，Ｐ_２はパーティングラインを示している。

これら第２摺動面５２，５４及び芯材１２の第１摺動面となる側端面２２及び折曲げ部２８の外面５６は、何れも第１分割型４０と第２分割型４６の型開閉方向（図中上下方向）に延びる面をなしている。
尚、第２分割型４６には芯材１２の取付部３０に備えられた溝３２に対して凹凸嵌合する凸部５８が一体に備えられている。

この発泡射出成形方法では、図４（Ｉ）の状態において、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出機から溶融状態で第１キャビティ５０内に射出して、第１キャビティ５０に充填する。
図４（II）はこのときの状態を表している。

尚図４に示す型締状態の下で、第１キャビティ５０は、芯材１２の側端面２２と第２分割型４６側の第２摺動面５２、及び芯材１２側の折曲げ部２８の外面５６と第２分割型４６側の第２摺動面５４とが、芯材１２側の弾性に基づいて密着状態に弾性接触していることによって閉鎖状態に保持される。

ここで第１摺動面をなす側端面２２と第２分割型４６の第２摺動面５２との間には隙間は生じておらず、また芯材１２における折曲げ部２８の外面５６と第２分割型４６側の第２摺動面５４との間にも隙間は生じておらず、従って図４（II）に示すように第１キャビティ５０に充填された発泡樹脂材料は、それらの間の隙間から外部に漏出するといったことはない。
尚、１７０℃以上の高温状態で射出機から第１キャビティ５０内に充填された発泡樹脂材料は、その高い射出圧に基づいて図４（II）に示す型締状態の下ではそこに含有された発泡剤のほとんどがガス化することはなく、従ってこの状態では発泡を生じない。

この状態で、図４（III）に示しているように第１分割型４０を図中下方向に所定ストローク第２分割型４６に対して相対的に後退移動させ、これにより第１キャビティ５０を拡大させると、詳しくは第１キャビティ５０の容積を拡大させると、これによる第１キャビティ５０の圧力低下によって、そこで発泡樹脂材料に含有させてある発泡剤がガス化し、発泡樹脂材料が発泡を生じる。
また熱可塑性樹脂の基材が冷却状態の金型の内面に接することで、そこで基材が冷却固化し、図１に示す表皮１６を形成する。
そしてこの表皮１６の内側に、発泡樹脂材料の発泡によって図１に示す発泡層１４が形成される。

ここで第１分割型４０を第２分割型４６に対して所定ストローク図中下向きに相対的に後退移動させる際、第２分割型４６の第２摺動面５２は、芯材１２の側端面２２を第１摺動面としてこれに対し摺動する。
また第２分割型４６側の図中右側の第２摺動面５４は、芯材１２における折曲げ部２８の外面５６を第１摺動面としてこれに対し摺動する。
ここで第１分割型４０の相対的な後退移動のストロークは芯材１２の厚み、具体的には側端面２２の図４中上下方向の高さ以下のストロークで最終の後退位置まで移動する。
芯材１２の厚み即ち側端面２２の高さが予めそのように定めてある。

この実施形態では、その際の第１分割型４０の後退移動の際においても、芯材１２の側端面２２及び折曲げ部２８の外面５６に対する第２分割型４６側の第２摺動面５２，５６の摺動によって、第１キャビティ５０が気密に閉鎖された状態に維持される。

以上のようにして発泡層１４及び表皮１６の成形が終了したところで、図５に示すように第１分割型４０を大きく図中下向きに後退移動させて、第１分割型４０と第２分割型４６とを型開きする。
このとき、芯材１２の溝３２に凹凸嵌合していた第２分割型４６の凸部５８もまた、溝３２から図中上向きに相対的に大きく離間し、凸部５８と溝３２との凹凸嵌合が解除される。
従ってこの状態で発泡成形品１０を容易に金型から脱型することができる。詳しくはこれを保持した第１分割型４０から脱型することができる。

因みに図６は、図９に示す比較例の製造方法を本実施形態の発泡成形品１０の成形に適用した場合の比較例を示している。
図中２１８は、第１分割型４０Ａ，第２分割型４６Ａとは別体に分割構造で構成された中型で、２２０は中型２１８に形成された第１摺動面、２１４は第２分割型４６Ａに形成された第２摺動面である。
ここでは芯材１２の溝３２に凹凸嵌合する凸部５８Ａが、中型２１８に一体に構成されている。

この図６に示す比較例の製造方法の場合、発泡層１４及び表皮１６を発泡射出成形によって成形するための金型として中型２１８が必要であり、金型構造が複雑化し、金型のための所要コストが高くなってしまう問題の他に次のような問題を生ずる。

即ち、発泡層１４及び表皮１６の成形後において発泡成形品１０を脱型するためには、第１分割型４０Ａと第２分割型４６Ａとを上下方向に大きく型開きした上で、更に中型２１８を第１分割型４０Ａに対して図中上向きに移動させて、これを第１分割型４０Ａから分離し、その上で中型２１８を図中右方向にスライド移動させなければ、発泡成形品１０を金型から脱型することができない。
しかるに図１〜図５に示した本実施形態の製造方法によれば、単に第１分割型４０と第２分割型４６とを図中上下方向に型開きするだけで、簡単に発泡成形品１０を金型から取り出すことができる。

以上のように本実施形態の製造方法は、型開閉方向に延び、第１分割型４０に対して相対移動する第２分割型４６の第２摺動面５２を、型締状態で芯材１２の型開閉方向に立上がる縦の面である側端面２２に接触させて第１キャビティ５０を閉鎖し、且つ第１キャビティ５０の拡大の際の第１分割型４０と第２分割型４６との相対移動の全ストロークに亘って、その側端面２２を第１摺動面として、これに第２分割型４６の第２摺動面５２を第１分割型４０に金属接触させることなく摺動させることで、第１キャビティ５０を閉鎖状態に維持するようになしている。

即ち従来のように第２分割型４６の第２摺動面５２を、第１分割型４０の第１摺動面に嵌合状態に金属接触させて第１キャビティ５０を閉鎖し、またそれら摺動面の摺動によって第１キャビティ５０を閉鎖状態に維持するものでないため、更には芯材１２が硬質の樹脂から成っていて、第２分割型４６の第２摺動面５２を芯材１２の弾性変形を伴って側端面２２に密着状態に接触させることができるため、第２摺動面５２と芯材１２の側端面２２との間を全期間を通じて隙間のない弾性密着状態に維持し、シールすることができる。

これにより摺動面間の隙間から発泡樹脂材料が漏出することによってバリを発生させたり、また第１キャビティ５０内で発生したガスがその隙間を通じて外部に漏れることで樹脂内圧が低下し、これにより発泡成形品１０にヒケを発生させたり、寸法，外観を不安定化したりして製品不良をもたらしてしまう問題も解決することができる。

また樹脂内圧低下による不良発生を防止できるため、発泡成形品１０の肉厚を厚くすることができ、発泡成形品１０の形状設計の自由度も高まる利点が得られる。
またたとえ第２分割型４６の第２摺動面５２と芯材１２の側端面２２との間に万一隙間を生ぜしめたとしても、発泡成形品１０の成形毎に芯材１２が新しく入れ替わるため、その漏れを１回限りのものとなすことができる。

更に第２分割型４６の第２摺動面５２の相手側の側端面２２は、金属に較べて柔らかい芯材１２の縦の面であるため、第２分割型４６の第２摺動面５２が、摺動を繰り返すことによって摩耗により擦りへってしまうといった問題も生じない。

またこの実施形態では、板状をなす芯材１２の厚みを第１分割型４０と第２分割型４６との相対移動のストローク以上の厚みとなし、その側端面２２に対して第２摺動面５２を摺動させるようになしていることから、図４の左端において芯材１２に第１摺動面を形成するための特別な形状を設けなくてもよい利点が得られる。

この実施形態ではまた、図４中右端位置において芯材１２に折曲げ部２８を設け、そしてその折曲げ部２８の外面５６を第１摺動面として、これに対し第２分割型４６の第２摺動面５４を摺動させるようになしている。

例えば図４の左端においても、このような構造で第２分割型４６と芯材１２とを摺動させるようになした場合、第１キャビティ５０を拡大させる際の、第１分割型４０と第２分割型４６との相対的な移動ストロークを芯材１２の厚みに左右されることなく大きくとることが可能となり、従って発泡層１４の発泡倍率を高めることができ、発泡成形品１０をより軽量で、柔軟性の高い成形品となすことが可能となる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明は上例以外の他の様々な形状，構造の発泡成形品を製造するに際して適用可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態，態様で構成，実施可能である。

本発明の一実施形態の発泡成形品を示した断面図である。図１の発泡成形品の芯材の成形方法の説明図である。図１の金型を型開きした状態を示した図である。図１の発泡成形品の発泡層と表皮の製造方法の要部工程の説明図である。図４に続く要部工程の説明図である。図１の発泡成形品の製造方法の比較例図である。従来公知の発泡成形品の製造方法の要部工程の説明図である。図７に続く製造方法の要部工程の説明図である。図７，８とは異なる発泡成形品の製造方法を比較例として示した比較例図である。

１０発泡成形品
１２芯材
１４発泡層
１６表皮
１８，２８折曲げ部
２２側端面
３０取付部
３２溝
４０第１分割体
４２第３分割体
４４第２キャビティ
４６第２分割体
５０第１キャビティ
５２，５４第２摺動面
５６外面

Claims

型開き方向に第１分割型と第２分割型とに分割された金型の第１キャビティに、ロックウェル硬度（Ｒスケール）が５０以上の剛性を有する硬質の樹脂製の芯材を一方の該第１分割型に重ねてセットし保持させた状態で、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出して該第１キャビティに充填し、しかる後前記芯材を保持した前記一方の第１分割型を前記第２分割型に対し所定ストローク前記型開き方向に相対的に後退移動させて前記第１キャビティを拡大し、前記発泡樹脂材料を発泡させることによって、前記基材が金型内面で固化して形成された表皮と、該発泡樹脂材料の発泡にて形成された、該表皮の内側の発泡層及び前記芯材を積層状態に一体に有する発泡成形品を製造する発泡成形品の製造方法において、
前記第１分割型の前記相対的な後退移動時に前記第１キャビティを閉鎖しつつ該第１分割型に対して相対移動する、該第１キャビティを形成する前記第２分割型の凹形状の内面の型開閉方向に延びる縦の第２摺動面を、型締状態で前記第１分割型に金属接触させることなく前記芯材の該型開閉方向に延びる縦の外面に弾性接触させて前記第１キャビティを閉鎖し、且つ該第１キャビティの拡大のための前記第１分割型と第２分割型との相対移動の全ストロークに亘って、該縦の外面を第１摺動面として前記第２摺動面を前記第１分割型に金属接触させることなく摺動させることで、該第１キャビティを閉鎖状態に維持するようになし、
板状をなす前記芯材は、その厚みを前記相対移動のストローク以上の厚みとなし、該芯材の側端面を前記第１キャビティの端に位置させて、該側端面を前記縦の外面をなす第１摺動面として前記第２摺動面を摺動させるようになしたことを特徴とする発泡成形品の製造方法。
請求項１において、前記芯材に前記第１キャビティ内の端位置で前記型開閉方向の折曲げ部が設けてあり、該折曲げ部の外面を前記縦の外面をなす前記第１摺動面として、前記第２摺動面を摺動させるようになしたことを特徴とする発泡成形品の製造方法。
請求項２において、前記芯材には、前記第１キャビティから外部に延びた取付部が設けてあり、且つ前記折曲げ部は前記第１分割型の相対的な後退方向に折曲げられているとともに、該取付部には該折曲げ部に続いて該折曲げ部の折曲げ方向且つ前記型開閉方向に凹陥した形状の溝が備えてあることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
請求項１〜３の何れかにおいて、前記第１分割型と、前記第２分割型とは別の第３分割型とを型締めして、それら第１分割型と第３分割型とで形成される第２キャビティに前記芯材用の熱可塑性樹脂を射出し、該芯材を成形した後、該第３分割型と前記第２分割型とを取り替えてそれら第１分割型と第２分割型とで形成される前記第１キャビティに、前記発泡樹脂材料を充填及び発泡させて、前記表皮と発泡層とを成形し前記芯体に一体化させることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
硬質の樹脂製の板状の芯材に対して、熱可塑性樹脂の発泡層と表皮とが一体に積層してあり、且つ該芯材は該発泡層及び表皮の端位置で該発泡層の厚み方向且つ該発泡層から離れる方向に折れ曲った折曲げ部と、該折曲げ部に続いて外部に延び出した取付部とを有しており、該取付部は該折曲げ部に続いて前記発泡層の厚み方向且つ該折曲げ部の折曲げ方向に凹陥した形状の溝を備えているとともに、該折曲げ部における外面の、該折曲げ方向とは反対方向の延長面上に前記表皮の縦の外面が位置していることを特徴とする発泡成形品。