JP6718436B2 - 型内発泡成形体及びその成形方法並びに成形用金型 - Google Patents

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Description

本発明は、インサート材を発泡成形体に対して埋設状に一体成形してなる型内発泡成形体及びその成形方法並びに成形用金型に関する。
部品点数の削減および高機能化を目的に、自動車関連部品で発泡プラスチックと金属部品あるいは他素材との一体成形が注目されてきつつある。例えば、インサート材を埋没してなる銅メッキした銅線を折曲してなる枠上の芯材を埋没した剛性樹脂発泡粒子成形体からなる自動車用サンバイザーが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。自動車用ヘッドレストやアームレストでは、合成樹脂成形品とビーズ発泡体との一体成形（例えば、特許文献４、特許文献５参照。）のインサート成形が提案されている。自動車シート芯材でも従来ポリウレタンからなるシート本体に形状を安定化させるための金属ワイヤーを埋没状に一体成形して生産されるのが一般的であったが、車輌の軽量化、コスト削減などの視点からポリウレタンとポリオレフィン系樹脂発泡体とを組み合わせた構成が提案されている（例えば、特許文献６参照）
特開平２−１４４２２１号公報 特開平２−１４４２２２号公報 特開平２−１４４２２３号公報 特開平５−１２４７１４号公報 特開平８−１５６００２号公報 特開２００１−１６１５０８号公報
ところで、同一発泡樹脂成形体のみからなる成形品であれば、成形品の離型後、発泡成形体は、全体的に一旦収縮した後、全体的にもとのサイズに復帰するので、成形品の反りはそれほど大きくないが、他素材との組み合わせや金属ワイヤーなどの芯材が発泡成形体にインサート成形されていると、発泡成形体とインサート材の収縮率の違いにより、成形品に反りが発生して、成形品の品質を十分に確保できないという問題があった。具体的には、図１（ａ）に示すように、インサート材をインサート成形していない、例えば長方形平板状の発泡体１０１のみからなる無垢の型内発泡成形体１００においては、型内発泡成形して離型した後、セル内の蒸気が冷却されて、型内発泡成形体１００全体が矢印Ａ及び矢印Ｂで示すように中央部側へ収縮した後、セル内に外気が導入されて、型内発泡成形体１００が元のサイズに復帰する。しかし、図１（ｂ）に示すように、発泡体１１１内に金属製の枠状のインサート材１１２をインサート成形してなる型内発泡成形体１１０においては、離型後における型内発泡成形体１１０の収縮時に、発泡体１１１はインサート材１１２の短手部１１２ａにより矢印Ａ（図１(ａ)参照）の方向への収縮が阻害され、長手部１１２ｂにより矢印Ｂ（図１(ａ)参照）の方向への収縮が阻害されて、図１（ｂ）の矢印Ｃ及び矢印Ｄで示す方向へ収縮し、完全には元のサイズに復帰しないことから、型内発泡成形体１１０に矢印Ｃ及び矢印Ｄの方向に沿った表面側或いは裏面側への反りが発生するものと考えられる。
特に、車両用のシートクッションの芯材のように、比較的大型の成形品では、反り量が全体的に大きくなることから、車体への組み付けに支障をきたすことがあり、製品として採用できないという問題があった。
本発明の目的は、反りの発生を抑制して、寸法精度を向上可能な型内発泡成形体及びその成形方法並びに成形用金型を提供するものである。
本発明に係る型内発泡成形体は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設けたものである。なお、本明細書において、移動抵抗部とは、型内発泡成形体の離型後の収縮時における、連結部の長さ方向への発泡体との移動抵抗が、連結部よりも大きな部分を意味する。
この型内発泡成形体では、インサート材として、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するものを用いているので、移動促進構造を有さない従来の型内発泡成形体であれば、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時に、移動抵抗部においてインサート材と発泡体との相対移動が阻害されて、移動抵抗部側へ発泡体が収縮して型内発泡成形体に反りが発生し、収縮後、発泡体が元の形状に復帰するときに、該移動抵抗部間における発泡体が完全には元のサイズに復帰しないことから、型内発泡成形体に反りが残留する。それに対して、本発明では、インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を発泡体に設けているので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動促進構造によりインサート材と発泡体との相対移動が促進され、また収縮後、発泡体が元のサイズに復帰するときにも、移動促進構造によりインサート材と発泡体との相対移動が促進される。このため、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされることになり、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止でき、型内発泡成形体の寸法精度を向上できる。
ここで、前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、移動促進構造により、インサート材の連結部と発泡体との相対移動を促進して、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。つまり、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、分割面間の隙間が大きくなることで、複数の分割発泡体がそれぞれ独立に連結部に沿って移動抵抗部側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体が元の形状に復帰するときにも、分割面間の隙間が小さくなることで、分割発泡体がそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。なお、隣接する分割発泡体は、完全分離することが最も好ましいが、型内発泡成形体の反りの許容範囲内において、少なくとも一部が連なるように分離することもできる。
前記移動促進構造として、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成することも好ましい実施の形態である。このように構成すると、移動許容空間により、インサート材の移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容して、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。つまり、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に収縮し、また収縮後、発泡体が元の形状に復帰するときにも、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成するとともに、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成することが好ましい実施の形態である。
前記移動促進構造として、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成する場合には、対面する前記分割面間において前記インサート材が完全に外部に露出されていることが最も好ましい実施の形態である。このように構成すると、離型後における分割発泡体の収縮及び元の形状への復元が円滑になされるので、型内発泡成形体の反りの低減効果が大きくなる。また、分割面間の隙間を通じて、型内発泡成形体にインサート材がインサートされているか否かを容易に目視確認できるので好ましい。
前記移動促進構造として、移動許容空間を設ける場合には、前記移動許容空間の大きさを、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後において、前記移動抵抗部が移動許容空間内に配置される大きさに設定することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮が、移動抵抗部により阻害されることを確実に防止できる。なお、移動許容空間の大きさは、発泡体の大きさや素材や発泡倍率や離型後における冷却前後の収縮率、インサート材の大きさや素材や熱膨張率、型内発泡成形体の成形条件などによって異なるので、定量的な数値を特定することは困難であるが、型内発泡成形体を成形して冷却した後において、移動抵抗部が移動許容空間内に配置される大きさであれば任意に設定可能で、その上限値は、例えば型内発泡成形体２１の強度や外観等を考慮して極力小さく設定することが好ましい。なお、前記移動許容空間の大きさは、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後にわたって、前記移動抵抗部の全体が外部に露出する大きさに設定することが最も好ましい実施の形態である。このように構成することで、離型後における発泡体の収縮及び元の形状への復元が円滑になされ、移動抵抗部により阻害されることが防止されるので、型内発泡成形体の反りの低減効果が大きくなる。
前記インサート材として、環状部を有するものを用いることが好ましい実施の形態である。インサート材としては、例えば正方形や長方形などの方形状や円形や楕円形などの各種形状の環状部のみを有するものを採用することもできるし、該環状部にフック部材などを取り付けたものを採用することもできる。
また、本発明は、以下の発明を包含する。
（１）オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、前記移動促進構造においてインサート材が完全に外部に露出されている、ことを特徴とする型内発泡成形体。
（２）オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成し、対面する前記分割面間において前記インサート材が完全に外部に露出されている、ことを特徴とする型内発泡成形体。
（３）オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、前記移動促進構造として、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成し、前記移動許容空間の大きさを、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後にわたって、前記移動抵抗部の全体が外部に露出する大きさに設定した、ことを特徴とする型内発泡成形体。
（４）オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成し、対面する前記分割面間において前記インサート材が完全に外部に露出されている移動促進構造と、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成し、前記移動許容空間の大きさを、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後にわたって、前記移動抵抗部の全体が外部に露出する大きさに設定した移動促進構造とを備えた、ことを特徴とする型内発泡成形体。
前記（１）の型内発泡成形体が好ましく、（２）（３）の型内発泡成形体がより好ましく、（４）の型内発泡成形体が最も好ましい形態である。なお、前記移動促進構造において、インサート材が完全には外部に露出されていない場合、即ち（２）の型内発泡成形体において、対面する前記分割面間において前記インサート材の少なくとも一部が外部に露出されていない場合や、（３）の型内発泡成形体において、前記移動許容空間の大きさが、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後にわたって、前記移動抵抗部の少なくとも一部が外部に露出されない大きさに設定されている場合には、型内発泡成形体の形状によっては、変形や反りが大きくなることもある。
本発明に係る第１の型内発泡成形方法は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形方法であって、前記連結部と交差する方向を分割面として、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割成形するものである。
この第１の型内発泡成形方法では、連結部と交差する方向を分割面として、発泡体を複数の分割発泡体に分割成形するので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、分割面間の隙間が大きくなることで、複数の分割発泡体がそれぞれ独立に連結部に沿って移動抵抗部側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体が元の形状に復帰するときにも、分割面間の隙間が小さくなることで、分割発泡体がそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
本発明に係る第２の型内発泡成形方法は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形方法であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を前記発泡体に成形するものである。
この第２の型内発泡成形方法では、移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を発泡体に成形するので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に収縮し、また収縮後、発泡体が元の形状に復帰するときにも、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
ここで、前記第２の型内発泡成形方法において、前記連結部と交差する方向を分割面として、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割成形することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、分割面間の隙間が大きくなることによっても、離型後における、インサート材と発泡体との相対移動が促進されるので、型内発泡成形体の反りの発生を一層効果的に抑制乃至防止できる。
前記第１及び第２の型内発泡成形方法において、前記インサート材として、環状部を有するものを用いることが好ましい実施の形態である。インサート材としては、例えば正方形や長方形などの方形状や円形や楕円形などの各種形状の環状部のみを有するものを採用することもできるし、該環状部にフック部材などを取り付けたものを採用することもできる。
本発明に係る第１の型内発泡成形用金型は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形用金型であって、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けたものである。
この第１の型内発泡成形用金型では、連結部と交差する方向に設けた分割面にて、発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けているので、前記第１の型内発泡成形方法と同様にして、型内発泡成形体の反りの発生を抑制乃至防止できる。
本発明に係る第２の型内発泡成形用金型は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形用金型であって、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を成形する移動許容空間成形部を設けたものである。
この第２の型内発泡成形用金型では、発泡体に移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を成形する移動許容空間成形部を設けているので、前記第２の型内発泡成形方法と同様にして、型内発泡成形体の反りの発生を抑制乃至防止できる。
ここで、第２の型内発泡成形用金型において、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けることが好ましい実施の形態である。このように構成すると、分割面間の隙間が大きくなることによっても、離型後における、インサート材と発泡体との相対移動が促進されるので、型内発泡成形体の反りの発生を一層効果的に抑制乃至防止できる。
前記第１及び第２の型内発泡成形用金型において、前記インサート材として、環状部を有するものを用いることが好ましい実施の形態である。インサート材としては、例えば正方形や長方形などの方形状や円形や楕円形などの各種形状の環状部のみを有するものを採用することもできるし、該環状部にフック部材などを取り付けたものを採用することもできる。
本発明に係る型内発泡成形体によれば、インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を発泡体に設けているので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動促進構造によりインサート材と発泡体との相対移動が促進され、また収縮後、発泡体が元のサイズに復帰するときにも、移動促進構造によりインサート材と発泡体との相対移動が促進される。このため、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされることになり、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止でき、型内発泡成形体の寸法精度を向上できる。
本発明に係る第１の型内発泡成形方法及び第１の型内発泡成形用金型によれば、連結部と交差する方向を分割面として、発泡体を複数の分割発泡体に分割成形するので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、分割面間の隙間が大きくなることで、複数の分割発泡体がそれぞれ独立に連結部に沿って移動抵抗部側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体が元の形状に復帰するときにも、分割面間の隙間が小さくなることで、分割発泡体がそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
本発明に係る第２の型内発泡成形方法及び第２の型内発泡成形用金型によれば、移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を発泡体に成形するので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に収縮し、また収縮後、発泡体が元の形状に復帰するときにも、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
(ａ)(ｂ)は、従来の型内発泡成形体を用いた離型後における反りのメカニズムの説明図 第１タイプの型内発泡成形体の平面図 (ａ)〜（ｄ）はインサート材の構成を変更した他の構成の第１タイプの型内発泡成形体の平面図 分割発泡体の一部を連結した他の構成の第１タイプの型内発泡成形体の平面図 (ａ)〜(ｄ)は分割空間の形状を変更した他の構成の第１タイプの型内発泡成形体の平面図 発泡体の形状を変更した他の構成の第１タイプの型内発泡成形体の平面図 第２タイプの型内発泡成形体の平面図 (ａ)〜（ｄ）は他の構成の第２タイプの型内発泡成形体の平面図 第１タイプの型内発泡成形体の斜視図 同型内発泡成形体の(ａ)は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図 同型内発泡成形体を成形する金型の（ａ）は凸型の成形面側の正面図、（ｂ）は凹型の成形面側の正面図 同型内発泡成形体を成形する金型装置の型閉じ状態における図１１のXII-XII線断面図 同型内発泡成形体を成形する金型の型開き状態における図１１のXII-XII線断面図 同型内発泡成形体を成形する金型の型閉じ状態における図１１の(ａ)はａ−ａ線断面図、(ｂ)はｂ−ｂ線断面図、(ｃ)はｃ−ｃ線断面図 他の第１タイプの型内発泡成形体の斜視図 同型内発泡成形体の(ａ)は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図 同型内発泡成形体を成形する金型の（ａ）は凸型の成形面側の正面図、（ｂ）は凹型の成形面側の正面図 第２タイプの型内発泡成形体の斜視図 同型内発泡成形体の(ａ)は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図 同型内発泡成形体を成形する金型の（ａ）は凸型の成形面側の正面図、（ｂ）は凹型の成形面側の正面図 同型内発泡成形体を成形する金型の型開じ状態における図２０のXXＩ-XXＩ線断面図 第１タイプ及び第２タイプを併用した型内発泡成形体の平面図
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
先ず、本発明の型内発泡成形体の概略構成について図２〜図８に基づいて説明する。
本発明の型内発泡成形体は、図２〜図６に示す第１タイプの型内発泡成形体１と、図７、図８に示す第２タイプの型内発泡成形体２１に大別できる。なお、本明細書では、第１タイプの型内発泡成形体１Ａ〜１Ｄ、１Ｆ、１Ｈ、１Ｊ〜１Ｍを型内発泡成形体１と総称し、第２タイプの型内発泡成形体２１Ａ〜２１Ｄを型内発泡成形体２１と総称することがある。
（第１タイプの型内発泡成形体）
先ず、第１タイプの型内発泡成形体１について説明する。なお、本実施の形態では、第１タイプの型内発泡成形体１の発泡体２Ａ、２Ｂ、２Ｆ、２Ｈ、２Ｊ〜２Ｍを発泡体２と総称し、インサート材３Ａ、３Ｃ〜３Ｅ、３Ｍをインサート材３と総称し、分割発泡体４Ａ、４Ｂ、４Ｆ、４Ｈ、４Ｊ〜４Ｍを分割発泡体４と総称し、分割空間５Ａ、５Ｂ、５Ｆ、５Ｈ、５Ｊ〜５Ｍを分割空間５と総称することがある。また、型内発泡成形体１Ａ〜１Ｄ、１Ｆ、１Ｈ、１Ｊ〜１Ｍにおける、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。なお、分割空間５が移動促進構造に相当し、分割空間５に対面する分割発泡体４の端面が分割面に相当する。
第１タイプの型内発泡成形体１は、図２に示すように、ポリオレフィン系発泡樹脂からなる発泡体２と、予備発泡ビーズを用いた発泡体２の型内発泡成形時に、該発泡体２に埋設状に一体成形したインサート材３であって、長さを有する連結部６と該連結部６に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部７とを有するインサート材３を備え、連結部６と交差する方向に設けた分割空間５にて、発泡体２を複数の分割発泡体４に分割構成したものである。なお、対面する分割面の間においてインサート材３は、完全に外部に露出されていることが最も好ましいが、型内発泡成形体１の反りの許容範囲内において、少なくとも一部が発泡体２で覆われていてもよい。
この型内発泡成形体１では、型内発泡成形体１の離型後の発泡体２の収縮時に、分割空間５の隙間が大きくなることで、複数の分割発泡体４がそれぞれ独立に連結部６に沿って矢印Ｃで示すように移動抵抗部７側へ収縮し、また収縮後、分割発泡体４が元の形状に復帰するときにも、分割空間５の隙間が小さくなることで、複数の分割発泡体４がそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体４の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体１に反りが発生することを抑制乃至防止できる。なお、型内発泡成形体１の発泡体２は、金型から離型した後、全体的に一旦収縮し、その後元の形状付近まで復帰するが、実際は完全には元の形状に復帰しないで、全体的に多少収縮した状態となり、分割空間５は、図２〜図６に実線で示す金型寸法に基づく位置よりも、仮想線で示すように多少広くなった状態となる。
インサート材３としては、長さを有する連結部６と、該連結部６に相互に間隔をあけて設けられ、発泡体２の収縮方向に対する発泡体２との相対移動の移動抵抗が連結部６よりも大きい移動抵抗部７とを有するものであれば、任意の構成のものを採用することが可能である。
例えば、図３に示すように、１対の短手部３Ａａと１対の長手部３Ａｂとを有する長方形枠状のインサート材３Ａを用いることができる。この場合には、図３（ａ）に示す型内発泡成形体１Ａのように、１対の長手部３Ａｂと交差する方向に分割空間５Ａを設けて、２つの分割発泡体４Ａからなる発泡体２Ａを設けたり、図３（ｂ）に示す型内発泡成形体１Ｂのように、１対の長手部３Ａｂと交差する方向に分割空間５Ａを設けるとともに、１対の短手部３Ａａと交差する方向に分割空間５Ｂを設けて、４つの分割発泡体４Ａからなる発泡体２Ｂを設けることになる。なお、１対の短手部３Ａａと１対の長手部３Ａｂとからなる枠状部分が環状部に相当する。
図３（ａ）に示す型内発泡成形体１Ａでは、１対の長手部３Ａｂが連結部６として機能し、１対の短手部３Ａａが１対の移動抵抗部７として機能するので、長手方向に沿って反りが発生する場合に有効である。つまり、この型内発泡成形体１Ａでは、型内発泡成形体１Ａの離型後における発泡体２Ａの収縮時には、分割空間５Ａの隙間が大きくなることで、２つの分割発泡体４Ａがそれぞれ独立に連結部６としての長手部３Ａｂに沿って、矢印Ｃで示すように、移動抵抗部７としての短手部３Ａａ側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体４Ａが元の形状に復帰するときにも、分割空間５Ａの隙間が小さくなることで、２つの分割発泡体４Ａがそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体４Ａの収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、長手方向に沿った反りが型内発泡成形体１Ａに発生することを抑制乃至防止できる。
また、図３（ｂ）に示す型内発泡成形体１Ｂでは、長手方向及び短手方向に沿って反りが発生する場合に有効である。つまり、分割空間５Ａの両側に配置される分割発泡体４Ｂに関しては、前述と同様に、１対の長手部３Ａｂが連結部６として機能し、１対の短手部３Ａａが１対の移動抵抗部７として機能して、分割空間５Ａの隙間が大きくなることで、分割空間５Ａの両側に配置される分割発泡体４Ｂがそれぞれ独立に連結部６としての長手部３Ａｂに沿って、矢印Ｃで示すように、移動抵抗部７としての短手部３Ａａ側へ円滑に収縮することになる。また、分割空間５Ｂの両側に配置される分割発泡体４Ｂに関しては、１対の短手部３Ａａが連結部６として機能し、１対の長手部３Ａｂが１対の移動抵抗部７として機能して、分割空間５Ｂの隙間が大きくなることで、分割空間５Ｂの両側に配置される分割発泡体４Ｂがそれぞれ独立に連結部６としての短手部３Ａａに沿って、矢印Ｄで示すように、移動抵抗部７としての長手部３Ａｂ側へ円滑に収縮できるので、長手方向及び短手方向に沿った反りが型内発泡成形体１Ｂに発生することを抑制乃至防止できる。
また、インサート材３として、３本以上の複数本の金属線材を溶接接合したインサート材、例えば図３(ｃ)に示す型内発泡成形体１Ｃのように、発泡体２Ａの長手方向に延びる連結部６としての１本の金属線材１０ａと、発泡体２Ａの短手方向に延びる移動抵抗部７としての２本の金属線材１０ｂとをＨ字状に結合したインサート材３Ｃを採用できる。また、図３（ｄ）に示す型内発泡成形体１Ｄのように、発泡体２Ａの長手方向に延びる連結部６としての長手部１１ａと、長手部１１ａの両端に側方へ突出状に形成した移動抵抗部７としての折曲部１１ｂとを有するＵ字状の金属線材１１からなるインサート材３Ｄを採用できる。
更に、インサート材３としては、鉄又はステンレスなどの金属材料や、合成樹脂材料からなる、細長いパイプ状や棒状や板状、正方形や長方形などの板状、或いはそれ以外の任意の形状のものを採用することができる。更にまた、前述したインサート材を任意に組み合わせて、インサート材３を構成することも可能である。また、移動抵抗部７としては、連結部６の長さ方向に対する発泡体２との移動抵抗が、連結部６よりも大きな部分であればよく、例えば折曲部や湾曲部、大径部や粗面部、突起や溶接部、連結部６から側方へ突出するフックや線材や板部材などの別部材や、該別部材から側方や後方へ突出する他の別部材なども移動抵抗部７として機能する。更に、連結部６に相互に間隔をあけて設けられる移動抵抗部７は、同じ構成のものであってもよいし、異なる構成のものであってもよい。
発泡体２としては、隣接する分割発泡体４は完全分離したものを採用することが最も好ましいが、反りの許容範囲で少なくとも一部を一体的に連結することもできる。例えば、図４に示す型内発泡成形体１Ｆの発泡体２Ｆのように、隣接する分割発泡体４Ｆ、４Ｆの短手方向の両端部を連結する１対の発泡体連結部１４を一体的に形成し、隣接する分割発泡体４Ｆ、４Ｆと発泡体連結部１４とで囲まれる分割空間５Ｆを形成することも可能である。ただし、反りを少なくするためには、反りの発生する方向と直交方向における発泡体連結部１４の断面積をできる限り小さくすることが好ましい。
分割空間５は、直線状に形成したが、それ以外の形状に形成することも可能である。例えば、図５(ａ)の型内発泡成形体１Ｈのように、発泡体２Ｈの長手方向の途中部にクランク状の分割空間５Ｈを形成し、分割空間５Ｈにより発泡体２Ｈを２つの分割発泡体４Ｈに分割構成したり、図５(ｂ)の型内発泡成形体１Ｊのように、発泡体２Ｊの長手方向の途中部に横向きΩ字状の分割空間５Ｊを形成し、分割空間５Ｊにより発泡体２Ｊを２つの分割発泡体４Ｊに分割構成したり、図５(ｃ)の型内発泡成形体１Ｋのように、発泡体２Ｋの長手方向の途中部に横向きＶ字状の分割空間５Ｋを形成し、分割空間５Ｋにより発泡体２Ｋを２つの分割発泡体４Ｋに分割構成したり、図５（ｄ)の型内発泡成形体１Ｌのように、発泡体２Ｌの長手方向の途中部に横向き波形状の分割空間５Ｌを形成し、分割空間５Ｌにより発泡体２Ｌを２つの分割発泡体４Ｌに分割構成したりすることもできる。なお、図５（ａ）〜（ｄ）に示す型内発泡成形体１Ｈ、１Ｊ〜１Ｌでは、連結部６としての長手部３Ａｂに交差するように分割空間５Ｈ、５Ｊ〜５Ｌを形成し、移動抵抗部７としての短手部３Ａａと発泡体２Ｈ、２Ｊ〜２Ｌとの相対移動を促進するように構成されている。
分割空間５は、型内発泡成形体１の長手方向の中央部に形成することが、両分割発泡体４がバランス良く収縮できるので好ましいが、型内発泡成形体１の反りが発生しないような配置であれば、任意の位置に配置することができる。また、分割空間５の幅（分割発泡体４の間隔）は任意に設定可能で、基本的には分割発泡体４の図２に矢印Ｃで示す方向への収縮を許容できればよいので、厚さ方向に貫通しているスリット状の分割空間を形成することもできる。
分割空間５による発泡体２の分割個数及び分割位置は、型内発泡成形体１の構成などに応じて任意に設定可能で、３分割或いは５分割以上の複数分割に分割構成することが可能である。例えば、図６に示す型内発泡成形体１Ｍのように、４つの分割空間５Ｍを形成して、５つの分割発泡体４Ｍに分割することができる。
また、型内発泡成形体１は、長方形平板状以外の任意の形状に構成することもできる。自動車用のバンパーの芯材のような細長い角柱状に構成することができる。例えば、図６に示す型内発泡成形体１Ｍのように、細長い角柱状の発泡体２Ｍに、１対の短手部３Ｍａと１対の長手部３Ｍｂとを有する枠状で、１対の長手部３Ｍｂ間に３本の補強ロッド１５を架設状に設けた細長い枠状のインサート材３Ｍを一体成形する場合には、１対の短手部３Ｍａと３本の補強ロッド１５とが移動抵抗部７として機能するので、短手部３Ｍａと隣接する補強ロッド１５間及び隣接する補強ロッド１５間に分割空間５Ｍを形成して、発泡体２Ｍを直列状に配置した複数の分割発泡体４Ｍで構成することになる。なお、１対の短手部３Ｍａと１対の長手部３Ｍｂとからなる枠状部分が環状部に相当する。
（第２タイプの型内発泡成形体）
次に、第２タイプの型内発泡成形体２１について説明する。なお、本実施の形態では、第２タイプの型内発泡成形体２１の発泡体２２Ａ〜２２Ｄを発泡体２２と総称し、移動許容空間２５Ａ〜２５Ｄを移動許容空間２５と総称することがある。また、型内発泡成形体２１Ａ〜２１Ｄにおける、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。
第２タイプの型内発泡成形体２１は、図７に示すように、ポリオレフィン系発泡樹脂からなる発泡体２２と、予備発泡ビーズを用いた発泡体２２の型内発泡成形時に、該発泡体２２に埋設状に一体成形したインサート材２３であって、長さを有する連結部２６と該連結部２６に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部２７とを有するインサート材２３とを備え、移動抵抗部２７を外部に露出させて、移動抵抗部２７と発泡体２２との間に反りの発生する方向に対して隙間が形成されるように、移動抵抗部２７と発泡体２２との相対移動を許容する溝部及び／又は貫通孔からなる移動許容空間２５を形成したものである。なお、移動許容空間２７内においてインサート材２３は、完全に外部に露出されていることが最も好ましいが、型内発泡成形体２１の反りの許容範囲内において、少なくとも一部が発泡体２２で覆われていてもよい。
この型内発泡成形体２１では、型内発泡成形体２１の離型後における発泡体の収縮時には、移動許容空間２５内において移動抵抗部２７が移動することで、発泡体２２が連結部２６に沿って矢印Ａ方向に円滑に収縮し、また収縮後、発泡体２２が元の形状に復帰するときにも、移動許容空間２５内において移動抵抗部２７が移動することで、発泡体２２が連結部２６に沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体２２の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体２１に反りが発生することを抑制乃至防止できる。なお、型内発泡成形体２１の発泡体２２は、金型から離型した後、全体的に一旦収縮し、その後元の形状付近まで復帰するが、実際は完全には元の形状に復帰しないで、全体的に多少収縮した状態となり、移動許容空間２５は、図７、図８に実線で示す金型寸法に基づく位置よりも、仮想線で示すように、発泡体２２の中央部側へ配置されることになる。
より具体的には、図８（ａ）に示す型内発泡成形体２１Ａのように、インサート材２３として、１対の短手部２３ａと、１対の長手部２３ｂとを有する長方形枠状のインサート材２３Ａを用い、インサート材２３Ａのうちの、移動抵抗部２７として機能する１対の短手部２３ａの全体と、連結部２６として機能する１対の長手部２３ｂの両端部とを外部に露出させるとともに、発泡体２２Ａとの間に反りの発生する矢印Ａ方向に対して隙間が形成されるように溝部及び／又は貫通孔からなる１対の移動許容空間２５Ａを短手部２３ａに沿って形成することになる。この型内発泡成形体２１Ａでは、型内発泡成形体２１Ａを金型から離型した後における、インサート材２３の短手部２３ａと発泡体２２Ａとの矢印Ａで示す方向への相対移動を移動許容空間２５Ａにより許容して、発泡体２２Ａが元の形状に復帰したときにおける、反りの発生を防止するように構成することになる。なお、１対の短手部２３ａと、１対の長手部２３ｂとからなる枠状部分が環状部に相当する。
また、図８（ｂ）に示す型内発泡成形体２１Ｂのように、インサート材２３として、１対の長手部２３ｂと、１対の短手部２３ａとを有する長方形枠状のインサート材２３Ａを用い、インサート材２３Ａのうちの、移動抵抗部２７として機能する１対の長手部２３ｂの全体と、連結部２６として機能する１対の短手部２３ａの両端部とを外部に露出させるとともに、発泡体２２Ｂとの間に反りの発生する矢印Ｂ方向に対して隙間が形成されるように溝部及び／又は貫通孔からなる移動許容空間２５Ｂを長手部２３ｂに沿って発泡体２２Ｂに形成することになる。この型内発泡成形体２１Ｂでは、型内発泡成形体２１Ｂを金型から離型した後における、インサート材２３の長手部２３ｂと発泡体２２Ｂとの矢印Ｂで示す方向への相対移動を許容して、発泡体２２Ｂが元の形状に復帰したときにおける、反りの発生を防止するように構成することになる。
ただし、前記型内発泡成形体２１Ａ、２１Ｂでは、移動抵抗部２７として、枠状のインサート材２３における、反りの発生する方向と交差する方向へ延びる部分、即ちインサート材２３の短手部２３ａ又は長手部２３ｂが外部に露出するように、第２移動許容空間２５Ａ、２５Ｂを形成したが、短手部２３ａや長手部２３ｂ以外に、インサート材２３のうちの、反りの発生する方向に対する発泡体２２との相対移動の移動抵抗が連結部２６と比較して大きな移動抵抗部２７が存在する場合には、該移動抵抗部２７が外部に露出するように、発泡体２２に第２移動許容空間２５を形成することができる。具体的には、図８（ｃ）に示す型内発泡成形体２１Ｃのように、インサート材２３の長手部２３ｂに、折曲部や湾曲部、大径部や粗面部、突起や溶接部、連結部６から側方へ突出するフックや線材や板部材などの別部材などからなる移動抵抗部２７Ｃを設ける場合には、移動抵抗部２７Ｃを外部に露出させるとともに、発泡体２２Ｃとの間に反りの発生する矢印Ａ方向に対して隙間が形成されるように溝部及び／又は貫通孔からなる移動許容空間２５Ｃを発泡体２２Ｃに形成することができる。また、図８（ｄ）に示す型内発泡成形体２１Ｄのように、インサート材２３に代えて、長手部２３ｂの長さ方向の略中央部を１本の短手部２３ａで連結し、長手部２３ｂの両端部に折曲部や突起やフックや溶接部などからなる移動抵抗部２７Ｄを設けたインサート材２３Ｄを用いる場合には、移動抵抗部２７Ｄを外部に露出させるとともに、発泡体２２Ｄとの間に反りの発生する矢印Ａ方向に対して隙間が形成されるように溝部及び／又は貫通孔からなる移動許容空間２５Ｄを発泡体２２Ｄに形成することができる。
移動許容空間２５は、発泡体２２を金型から離型して、一旦収縮したときに、移動許容空間２５内に配置される移動抵抗部２７が、移動許容空間２５の内壁に当接しない大きさに設定することになる。また、移動許容空間２５は、図７、図８に仮想線で示すように、実線で示す位置よりも多少中央部側へ配置されるので、発泡体２２の収縮により、移動許容空間２５が図８に仮想線で示すように移動することを見越して、移動許容空間２５内における移動抵抗部２７の配設位置を、図８に実線で図示の位置よりも発泡体２２の中央部側に配置して、移動許容空間２５の開口面積を狭くするように構成することも好ましい。なお、移動許容空間２５の大きさは、発泡体２２の大きさや素材や発泡倍率や離型後における冷却前後の収縮率、インサート材２３の大きさや素材や熱膨張率、型内発泡成形体２１の成形条件などによって異なるので、定量的な数値を特定することは困難であるが、型内発泡成形体２１を成形して冷却した後において、移動抵抗部２７が移動許容空間２５内に配置される大きさであれば任意に設定可能で、その上限値は、例えば型内発泡成形体２１の強度や外観等を考慮して極力小さく設定することが好ましい。
なお、移動許容空間２５としては、全体が貫通孔又は溝部で構成されていてもよいし、移動許容空間２５の一部を貫通孔で構成し、残りを溝部で構成することもできるし、複数の移動許容空間２５のうちの一部を貫通孔で構成し、残りを溝部で構成したり、これらを任意に組み合わせて構成したりすることもできる。溝部で構成する場合には、発泡体２２の表面側に溝部を形成してもよいし、裏面側に溝部を形成してもよいし、複数の移動許容空間２５のうちの一部の溝部を表面側に形成し、残りを裏面側に形成してもよい。また、連結部２６に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部２７の一方のみが移動許容空間２５内に配置されるように構成し、他方の移動抵抗部２７は発泡体２２に埋設されるように構成することも可能である。言い換えると、発泡体２２の収縮時に、発泡体２２と相対移動しない移動抵抗部２７に関しては、発泡体２２に埋設状に設けることができる。例えば、図８（ｄ）の型内発泡成形体２１Ｄのように、短手部２３ａは、発泡体２２の収縮時における移動抵抗が、連結部２６としての長手部２３ｂよりも大きいけれど、短手部２３ａに向かって発泡体２２Ｄが収縮し、短手部２３ａは発泡体２２と相対的に移動しないので、移動抵抗部２７としての短手部２３ａを発泡体２２Ｄに埋設状に設けつつ、反りの発生を防止できる。
更に、インサート材２３としては、金属ワイヤー以外に、鉄又はステンレスなどの金属材料や、合成樹脂材料からなる、細長いパイプ状や棒状のものを採用することができる。また、インサート材２３として、前記インサート材３Ａと同様の長方形枠状のものを採用したが、長方形以外の枠状に形成したものを採用することもできるし、前記インサート材３と同様に構成したものを採用することもできる。また、移動抵抗部２７も、前記移動抵抗部７と同様に、連結部２６の長さ方向に対する発泡体２２との移動抵抗が、連結部２６よりも大きな部分であれば任意の構成のものを採用でき、例えば折曲部や湾曲部、大径部や粗面部、突起や溶接部、連結部２６から側方へ突出するフックや線材や板部材などの別部材なども移動抵抗部２７として機能する。更に、連結部２６に相互に間隔をあけて設けられる移動抵抗部２７は、同じ構成のものであってもよいし、異なる構成のものであってもよい。
更にまた、型内発泡成形体２１は、長方形平板状以外の任意の形状に構成することもできる。また、例えば図２２に示す型内発泡成形体２１ＡＢのように、分割空間５ＡＡと移動許容空間２５ＡＡを組み合わせるなど、第１タイプの型内発泡成形体１の分割空間５と、第２タイプの型内発泡成形体２１の移動許容空間２５とを任意に組み合わせて型内発泡成形体を構成することも可能である。
（ポリオレフィン系樹脂）
発泡体２、２２を構成するポリオレフィン系樹脂は、オレフィン系単量体７５重量％以上含んでなる重合体である。
オレフィン系単量体の具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−１、イソブテン、ペンテン−１、３−メチル−ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチル−ペンテン−１、３，４−ジメチル−ブテン−１、へプテン−１、３−メチル−ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１などの炭素数２〜１２のα−オレフィンなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記オレフィン系単量体と共重合性を有するその他の単量体の具体例としては、例えば、シクロペンテン、ノルボルネン、１，４，５，８−ジメタノ−１，２，３，４，４ａ，８，８ａ，６−オクタヒドロナフタレンなどの環状オレフィン、５−メチレン−２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、メチル−１，４−ヘキサジエン、７−メチル−１，６−オクタジエンなどのジエンなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのエチレンを主成分とするポリエチレン系樹脂、プロピレンを主成分とするポリプロピレン系樹脂が挙げられる。これらのポリオレフィン系樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリプロピレン系樹脂としては、単量体の主成分としてプロピレンを含んでいれば、特に限定はなく、例えば、プロピレンホモポリマー、オレフィン−プロピレンランダム共重合体、オレフィン−プロピレンブロック共重合体などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明において用いられるポリエチレン系樹脂としては、エチレンホモポリマー、エチレン−α−オレフィンランダム共重合体、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどが挙げられる。ここで言う、α−オレフィンとしては、炭素数３〜１５のα−オレフィンなどが挙げられ、これらは、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのポリエチレン系樹脂の中でも、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体であってエチレン以外のコモノマー含量が１〜１０重量％である場合、あるいは直鎖状低密度ポリエチレンである場合に良好な発泡性を示し、型内発泡成形に好適に使用し得る。
本発明において用いられるポリオレフィン系樹脂は、さらに必要に応じて、タルク等のセル造核剤を始め、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、蛍光増白剤、金属石鹸などの安定剤、または架橋剤、連鎖移動剤、滑剤、可塑剤、充填剤、強化剤、無機系顔料、有機系顔料、導電性改良剤、難燃性改良剤、界面活性剤型もしくは高分子型の帯電防止剤等の添加剤が添加されたポリオレフィン系樹脂組成物として使用されうる。
本発明において用いられるポリオレフィン系樹脂組成物は、通常、予備発泡に利用されやすいように予め押出機、ニーダー、バンバリミキサー、ロール等を用いてポリオレフィン系樹脂を、必要に応じて前記添加剤と共に溶融混合し、円柱状、楕円状、球状、立方体状、直方体状等のような所望の粒子形状のポリオレフィン系樹脂粒子に成形加工される。
本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂予備発泡ビーズを製造する方法には、特に限定はないが、密閉容器内にポリオレフィン系樹脂粒子を発泡剤存在下、分散剤等と共に分散媒中に分散させ、加圧下で所定の発泡温度まで加熱するとともに発泡剤を樹脂粒子に含浸させた後、容器内の温度、圧力を一定に保持しながら、密閉容器内の分散物を低圧域に放出・発泡させる方法、いわゆる除圧発泡が好ましい。
密閉容器内の加熱温度は、好ましくはポリオレフィン系樹脂粒子の融点−２５℃以上ポリオレフィン系樹脂粒子の融点＋２５℃以下、更に好ましくはポリオレフィン系樹脂粒子の融点−１５℃以上ポリオレフィン系樹脂粒子の融点＋１５℃以下の範囲の温度である。当該温度に加熱し、加圧して、ポリオレフィン系樹脂粒子内に発泡剤を含浸させたのち、密閉容器の一端を開放してポリオレフィン系樹脂粒子を密閉容器内よりも低圧の雰囲気中に放出することによりポリオレフィン系樹脂予備発泡ビーズを製造することができる。
ポリオレフィン系樹脂予備発泡ビーズを製造するに当たり、発泡剤に特に制限はなく、例えば、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン等の脂肪族炭化水素；空気、窒素、二酸化炭素等の無機ガス；水等およびこれらの混合物を用いることができる。
（第１タイプの型内発泡成形体１Ａを利用したシート芯材）
次に、自動車の後部座席のシート芯材に対して、第１タイプの型内発泡成形体１Ａを適用した場合の型内発泡成形体１ＡＡ及びその成形用の金型装置Ｍ１について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、図９を基準に、前後左右上下を定義して説明する。
図９、図１０に示す型内発泡成形体１ＡＡは、自動車の後部座席に設けられるシートクッションの芯材であり、ポリオレフィン系発泡樹脂からなる発泡体２ＡＡと、予備発泡ビーズを用いた発泡体２ＡＡの型内発泡成形時に、発泡体２ＡＡに埋設状に一体成形した枠状のインサート材３ＡＡとを備え、発泡体２ＡＡを長手方向の途中部で２つの分割発泡体４ＡＡに分割構成し、隣接する分割発泡体４ＡＡ間に隙間からなる分割空間５ＡＡを形成したもので、自動車のシートクッションは、この型内発泡成形体１ＡＡの上側にポリウレタンからなる成形体３０を図９に仮想線で示すように一体成形することで製作されている。
発泡体２ＡＡは、その後部を斜め上側へ傾斜させた以外は、図３(ａ)の発泡体２Ａと同様に構成されている。ただし、発泡体２ＡＡの形状や大きさは、車体側の構成などに応じて適宜に設定できる。
インサート材３ＡＡは、鉄又はステンレスなどからなる金属ワイヤーを長方形枠状に折り曲げてその両端を溶接したもので、移動抵抗部７として機能する短手方向に配置される１対の短手部３Ａａと、連結部６として機能する長手方向に配置される１対の長手部３Ａｂとを備え、両長手部３Ａｂの途中部は分割空間５ＡＡ内において外部に露出されている。インサート材３ＡＡは、左右の短手部３Ａａの後部を発泡体２ＡＡの後部に沿って斜め上側へ傾斜させた以外は、図３(ａ)のインサート材３Ａと同様に構成されている。
インサート材３ＡＡの前側の長手部３Ａｂの途中部には左右１対のＵ字状の留め具３１が溶接固定され、留め具３１は、その基端部が分割発泡体４ＡＡに埋設され、先端部が分割発泡体４ＡＡから下側へ突出するように配置されている。インサート材３ＡＡの後側の長手部３Ａｂには略Ｕ字状の留め具３２が溶接固定され、留め具３２は、右側の分割発泡体４ＡＡの右端近傍部から後方へ突出するように配置されている。型内発泡成形体１ＡＡは、留め具３１、３２を車体側のフックに係合固定して、車体に取付可能に構成されている。ただし、留め具３１、３２の個数や形状や配設位置は、車体側のフックの個数や形状や配設位置などに応じて任意に設定可能である。なお、留め具３１、３２も移動抵抗部２７として機能するので、第２タイプの型内発泡成形体２１のように、留め具３１、３２の全体が外部に露出するように、留め具３１、３２の全体を収容する移動許容空間２５を発泡体２ＡＡに形成することも好ましい実施の形態である。
この型内発泡成形体１ＡＡでは、型内発泡成形体１ＡＡの離型後における発泡体２ＡＡの収縮時には、分割空間５ＡＡの隙間が大きくなることで、２つの分割発泡体４ＡＡがそれぞれ独立に連結部６としての長手部３Ａｂに沿って、矢印Ｃで示すように、移動抵抗部７としての短手部３Ａａ側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体４ＡＡが元の形状に復帰するときにも、分割空間５ＡＡの隙間が小さくなることで、２つの分割発泡体４ＡＡがそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体４ＡＡの収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、長手方向に沿った反りが型内発泡成形体１ＡＡに発生することを抑制乃至防止できる。
（金型装置）
次に、金型装置Ｍ１の構成について説明する。
図１１〜図１４に示すように、型内発泡成形用金型装置Ｍ１は、凹型４１とそれを保持する凹型ハウジング４２とを有する凹型ユニット４０と、凸型５１とそれを保持する凸型ハウジング５２とを有する凸型ユニット５０と、凹型４１と凸型５１間の成形空間を左右１対の成形空間ＣＡに区画する区画手段６０と、成形空間ＣＡ内にインサート材３ＡＡを保持する複数の永久磁石７６とを備え、複数の永久磁石７６により凸型ユニット５０にインサート材３ＡＡを固定保持して、凹型ユニット４０と凸型ユニット５０とを組み合わせ、両成形空間ＣＡ内に発泡性樹脂粒子をそれぞれ充填し、成形空間ＣＡ内において発泡性樹脂粒子を加熱、発泡融着させて、発泡体２ＡＡの１対の分割発泡体４ＡＡにインサート材３ＡＡを埋設状に一体成形した型内発泡成形体１ＡＡを得るようになしたものである。
凹型４１及び凸型５１からなる金型は、型内発泡成形体１ＡＡの加熱や冷却が円滑になされるように、低比熱で熱伝導率の高い素材、例えばアルミニウム合金からなる鋳物で構成され、両ハウジング４２、５２は、金型装置Ｍ１の製作コストを安くするとともに、強度剛性を十分に確保するため、鉄系金属で構成されている。
凹型ハウジング４２は、角筒状の凹型フレーム４３と、凹型フレーム４３の正面側（金型の合わせ面側）の開口を閉塞するようにセンタープレート４４を介して凹型フレーム４３に固定した凹型４１と、凹型フレーム４３の背面側の開口を閉塞する凹型背面板４５とを有し、凹型４１の背面側において凹型ハウジング４２内には凹型チャンバ４６が形成されている。
凹型ユニット４０には凹型チャンバ４６内に開口する蒸気供給管４８ａと冷却水供給管４８ｂとドレン管４８ｃとが接続され、これらの配管４８ａ〜４８ｃの途中部に介装した制御弁４９ａ〜４９ｃの操作により、凹型チャンバ４６内へ蒸気を供給して発泡性樹脂粒子を加熱発泡させたり、凹型４１の背面側へノズル４８ｄから冷却水を噴き付けて、型内発泡成形体１ＡＡを冷却したり、不要なドレンを凹型チャンバ４６から排出したりできるように構成されている。凹型４１には多数の通気孔４１ａが形成され、この通気孔４１ａを通じて凹型チャンバ４６から成形空間ＣＡ内へ蒸気を供給できるように構成されている。凹型背面板４５には１対の充填器４７が固定され、充填器４７の先端部は凹型４１を挿通して左右の成形空間ＣＡ内にそれぞれ開口され、発泡性樹脂粒子は充填器４７から成形空間ＣＡ内へ供給されて、成形空間ＣＡ内に充填されるように構成されている。また、図示していないが、凹型背面板４５には凹型４１を挿通して成形空間ＣＡ内に突出可能なエジェクターピンが挿通支持されている。
凸型ハウジング５２は、角筒状の凸型フレーム５３と、凸型フレーム５３の正面側（金型の合わせ面側）の開口を閉塞するようにセンタープレート５４を介して凸型フレーム５３に固定した凸型５１と、凸型フレーム５３の背面側の開口を閉塞する凸型背面板５５とを有し、凸型５１の背面側において凸型ハウジング５２内には凸型チャンバ５６が形成されている。
凸型ユニット５０には凸型チャンバ５６内に開口する蒸気供給管５８ａと冷却水供給管５８ｂとドレン管５８ｃとが接続され、これらの配管５８ａ〜５８ｃの途中部に介装した制御弁５９ａ〜５９ｃの操作により、凸型チャンバ５６内へ蒸気を供給して発泡性樹脂粒子を加熱発泡させたり、凸型５１の背面側へノズル５８ｄから冷却水を噴き付けて、型内発泡成形体１ＡＡを冷却したり、不要なドレンを凸型チャンバ５６から排出したりできるように構成されている。凸型５１には多数の通気孔５１ａが形成され、この通気孔５１ａを通じて凸型チャンバ５６から成形空間ＣＡ内へ蒸気を供給できるように構成されている。
区画手段６０について説明すると、図１１〜図１４に示すように、凸型５１の長手方向（左右方向）の中央部には凹型４１側へ向けて突出する嵌合凸部６１が凸型５１の成形部５１ｂの幅方向（前後方向）の両端部を残して凸型５１の略全幅にわたって形成されている。嵌合凸部６１の前側には成形空間ＣＡにセットされたインサート材３ＡＡの前側（図１１(ａ)の下側）の長手部３Ａｂに対応する高さ位置まで凹型４１側へ向けて突出する第１受け部６２が設けられ、嵌合凸部６１の後側（図１１(ａ)の上側）には成形空間ＣＡにセットされたインサート材３ＡＡの後側の長手部３Ａｂに対応する高さ位置まで凹型４１側へ向けて突出する第２受け部６３が設けられ、第１受け部６２及び第２受け部６３は嵌合凸部６１に連なって形成されている。
凹型４１の長手方向の中央部には凹型４１の幅方向に延びる有底の嵌合凹部６４が形成され、嵌合凹部６４の前端部（図１１（ｂ）の上側端部）には第１受け部６２に対応させて第１ブロック６５が収容され、嵌合凹部６４の後端部（図１１（ｂ）の下側端部）には第２受け部６３に対応させて第２ブロック６６が収容されている。第１ブロック６５の先端面には前側の長手部３Ａｂの長さ方向の中央部を収容する第１収容溝６５ａが形成され、第２ブロック６６の先端面には後側の長手部３Ａｂの中央部を収容する第２収容溝６６ａが形成され、第１ブロック６５及び第２ブロック６６はガイドロッド６７、６８により型開閉方向にそれぞれ移動自在に案内されるとともに、バネ部材６９、７０により凸型５１側へそれぞれ常時付勢され、ガイドロッド６７、６８に設けた規制部６７ａ、６８ａにより突出位置がそれぞれ規制されるように構成されている。
この区画手段６０では、第１ブロック６５及び第２ブロック６６が嵌合凸部６１の長さ方向の両側に隙間なく連なって配置されており、凸型５１にインサート材３ＡＡを取り付けて凹型４１と凸型５１とを型閉じすると、インサート材３ＡＡの前側の長手部３Ａｂの中央部が第１ブロック６５の第１収容溝６５ａに収容されて、第１ブロック６５の先端面が第１受け部６２に圧接され、インサート材３ＡＡの後側の長手部３Ａｂの中央部が第２ブロック６６の第２収容溝６６ａに収容されて、第２ブロック６６の先端面が第２受け部６３に圧接され、更に嵌合凸部６１の先端部が嵌合凹部６４に略隙間なく嵌合されて、第１ブロック６５と第２ブロック６６と嵌合凸部６１とにより、金型内が２つの成形空間ＣＡに区画され、１対の成形空間ＣＡにより１対の分割発泡体４ＡＡが成形されるとともに、第１ブロック６５と第２ブロック６６と嵌合凸部６１とにより分割空間５ＡＡが形成されるように構成されている。
留め具３２を凹型４１と凸型５１間に保持するため、凸型５１の第２受け部６３の側方には第３受け部７１が留め具３２のうちの発泡体２ＡＡから外部へ突出する部分に対応させて形成され、凹型４１の後部には第３受け部７１を挿通可能な案内溝４１ｃが型開閉方向に形成され、案内溝４１ｃ内には第３ブロック７２が型開閉方向に移動自在に収容されている。第３ブロック７２は、ガイドロッド７３により型開閉方向に移動自在に案内されるとともに、バネ部材７４により凸型５１側へ常時付勢され、ガイドロッド７３に設けた規制部７３ａにより突出位置が規制されるように構成されている。第３ブロック７２の先端面は第２ブロック６６の先端面と同じ高さ位置に配置され、第３ブロック７２の先端面には留め具３２のうちの発泡体２ＡＡから外部へ突出する部分を収容する第３収容溝７２ａが形成されている。
左右の留め具３１を凸型５１に保持するため、凸型５１の前部には成形空間ＣＡ内に開口する、左右方向に細長い長円状の開口を有する有底の凹部７５が、インサート材３ＡＡの１対の留め具３１に対応させて形成されている。
インサート材３ＡＡを磁気吸着する複数の永久磁石７６は、第１受け部６２と第２受け部６３の先端面にインサート材３ＡＡの前後の長手部３Ａｂの途中部に対応させて設けられるとともに、第３受け部７１の先端面に留め具３２に対応させて設けられ、更に凹部７５の奥端部に留め具３１の先端部に対応させて設けられている。そして、凸型５１にインサート材３ＡＡを取り付ける際には、左右の凹部７５に留め具３１を装填するとともに、複数の永久磁石７６によりインサート材３ＡＡを磁気吸着することで、凸型５１の適正位置にインサート材３ＡＡを固定保持できるように構成されている。
なお、前記実施の形態では、型内発泡成形体１ＡＡを成形する金型装置Ｍ１について説明したが、金型装置Ｍ１における、嵌合凹部６４と、第１受け部６２及び第１ブロック６５と、第２受け部６３及び第２ブロック６６と、第３受け部７１及び第３ブロック７２と、嵌合凸部６１などの形状や個数や配設位置を適宜に設定することで、前述の型内発泡成形体１Ａ〜１Ｄ、１Ｆ、１Ｈ、１Ｊ〜１Ｍに関しても同様にして製作することができる。
（型内発泡成形方法）
この金型装置Ｍ１を用いて型内発泡成形体１ＡＡを製作する際には、先ず、凹型４１と凸型５１を型開きした状態で、図１１（ａ）、図１３に示すように、インサート材３ＡＡの留め具３１を凹部７５に嵌合させて、永久磁石７６によりインサート材３ＡＡを凸型５１に取り付ける。
次に、図１２に示すように、凸型５１と凹型４１とを僅かに隙間を設けた状態で型閉じする。このとき、図１４（ｃ）に示すように、インサート材３ＡＡの前側の長手部３Ａｂの中央部が第１ブロック６５の第１収容溝６５ａに収容されて、第１ブロック６５の先端面が第１受け部６２に当接され、また図１４（ａ）に示すように、インサート材３ＡＡの後側の長手部３Ａｂの中央部が第２ブロック６６の第２収容溝６６ａに収容されて、第２ブロック６６の先端面が第２受け部６３に当接され、更に図１４（ｂ）に示すように、嵌合凸部６１の先端部が嵌合凹部６４に略隙間なく嵌合されて、第１ブロック６５と第２ブロック６６と嵌合凸部６１とにより、成形空間ＣＡが２つの成形空間ＣＡに区画される。なお、このときインサート材３ＡＡの後側の留め具３２が第３ブロック７２の第３収容溝７２ａに収容されて、第３ブロック７２の先端面が第３受け部７１に当接され、留め具３２が第３受け部７１と第３ブロック７２間に保持される。この状態で予備発泡ビーズを左右の成形空間ＣＡに充填し、その後、金型を完全に閉じる。ただし、成形方法として、凸型５１と凹型４１とを完全に型閉じして左右の成形空間ＣＡを形成し、この左右の成形空間ＣＡに予備発泡ビーズを充填する成形方法を採用することも可能である。なお、この予備発泡粒子は、予め内部に無機ガス等を圧入し内圧を高めてもよいし、内圧が付与されていない大気圧の予備発泡粒子を用いてもよい。
こうして、凸型５１と凹型４１とを完全に型閉じした状態で、凹型チャンバ４６と凸型チャンバ５６とに、０．１０〜０．４０ＭＰａ（Ｇ）程度の水蒸気を供給して、予備発泡ビーズを加熱発泡、融着させて発泡体２ＡＡを成形する。ここで、使用される予備発泡ビーズの発泡倍率、発泡体の形状は製品毎に異なるため、予備発泡ビーズが相互に融着する程度の水蒸気圧力の調整、あるいは一般的な蒸気供給手順の排気工程、一方加熱工程、逆一方加熱工程、両面加熱（本加熱）工程の時間とを組み合わせて調整すればよい。蒸気圧力が高すぎる場合や、加熱工程時間が過度に長すぎる場合には、発泡体の収縮が大きくなる傾向にある。
こうして、予備発泡ビーズを加熱発泡、融着させた後、凹型４１及び凸型５１に背面側から冷却水を噴き付けて、型内発泡成形体１ＡＡを冷却してから、凹型４１と凸型５１を型開きすることで、分割空間５ＡＡにより２つの分割発泡体４ＡＡを有し、両分割発泡体４ＡＡにわたってインサート成形されたインサート材３ＡＡにより、両分割発泡体４ＡＡが連結された型内発泡成形体１ＡＡを得ることになる。また、離型後、型内発泡成形体１ＡＡは、分割発泡体４ＡＡが一旦収縮した後、元の形状に復帰することになるが、型内発泡成形体１ＡＡの長手方向に対する分割発泡体４ＡＡの収縮が、隣接する分割発泡体４ＡＡの間隔が広くなることで許容され、インサート材３ＡＡにより阻害されないので、型内発泡成形体１ＡＡの長手方向に沿った反り、即ち図１０（ｂ）に仮想線で示すように、型内発泡成形体１ＡＡの長手方向の両端が持ち上がって、型内発泡成形体１ＡＡの長手方向の中央部が下側へ突出するように、型内発泡成形体１ＡＡが湾曲状に反るという問題を防止できる。
（第１タイプの型内発泡成形体１Ｂを用いたシート芯材）
次に、自動車の後部座席のシート芯材に対して、第１タイプの型内発泡成形体１Ｂを適用した場合の型内発泡成形体１ＢＡ及びその成形用の金型装置Ｍ２の凹型４１Ａ及び凸型５１Ａについて説明する。
第１タイプの型内発泡成形体１ＢＡは、図１５、図１６に示すように、図９、図１０に示す型内発泡成形体１ＡＡに対して、更に発泡体２ＢＡの幅方向（前後方向）の途中部に長手方向（左右方向）に延びる隙間からなる分割空間５ＢＡを形成し、縦横の分割空間５ＡＡ、５ＢＡにより発泡体２ＢＡに十文字状の分割空間を形成して、発泡体２ＢＡを４つの分割発泡体４ＢＡに分割構成した以外は、前記型内発泡成形体１ＡＡと同様に構成されている。
この第１タイプの型内発泡成形体１ＢＡでは、分割空間５ＡＡの両側に配置される分割発泡体４ＢＡに関しては、１対の長手部３Ａｂが連結部６として機能し、１対の短手部３Ａａが１対の移動抵抗部７として機能して、分割空間５ＡＡの隙間が大きくなることで、分割空間５ＡＡの両側に配置される分割発泡体４ＢＡがそれぞれ独立に連結部６としての長手部３Ａｂに沿って、矢印Ｃで示すように、移動抵抗部７としての短手部３Ａａ側へ円滑に収縮することになる。また、分割空間５ＢＡの両側に配置される分割発泡体４ＢＡに関しては、１対の短手部３Ａａが連結部６として機能し、１対の長手部３Ａｂが１対の移動抵抗部７として機能して、分割空間５ＢＡの隙間が大きくなることで、分割空間５ＢＡの両側に配置される分割発泡体４ＢＡがそれぞれ独立に連結部６としての短手部３Ａａに沿って、矢印Ｄで示すように、移動抵抗部７としての長手部３Ａｂ側へ円滑に収縮できるので、長手方向及び短手方向に沿った反りが型内発泡成形体１ＢＡに発生することを抑制乃至防止できる。
この型内発泡成形体１ＢＡを成形する凸型５１Ａは、図１７(ａ)に示すように、図１１(ａ)に示す前記凸型５１における、幅方向（前後方向）の中央部に長手方向（左右方向）の全長にわたって延びる嵌合凸部６１Ａを形成して、嵌合凸部６１と嵌合凸部６１Ａとを十文字に連結し、更に嵌合凸部６１Ａの両端近傍部に、前記第１受け部６２と同じ高さまで突出する第４受け部８０をインサート材３ＡＡの左右の短手部３Ａａの途中部に対応させて嵌合凸部６１Ａに連ねて設けた以外は、前記金型装置Ｍ１の凸型５１と同様に構成されている。
この型内発泡成形体１ＢＡを成形する凹型４１Ａは、図１７(ｂ)に示すように、図１１（ｂ）に示す前記凹型４１における、幅方向（前後方向）の中央部に長手方向（左右方向）の全長にわたって延びる嵌合凹部６４Ａを形成して、嵌合凹部６４と嵌合凹部６４Ａとを十文字に連結し、更に嵌合凹部６４Ａの両端近傍部にインサート材３ＡＡの左右の短手部３Ａａの途中部に対応させて第４ブロック８２を内装し、第４ブロック８２の先端面にインサート材３ＡＡの左右の短手部３Ａａが嵌合する第４収容溝８２ａを形成し、第４ブロック８２を、前記第１ブロック６５と同様に、図示外のガイドロッドにより型開閉方向に案内するとともに、バネ部材により凹型４１Ａ側へ常時突出するように付勢し、嵌合凹部６４と嵌合凹部６４Ａとで４つに区画される凹型４１Ａの各成形部４１Ａｂの中央部に充填器４７をそれぞれ設けた以外は、前記金型装置Ｍ１の凹型４１Ａと同様に構成されている。
この凸型５１Ａ及び凹型４１Ａを有する金型装置Ｍ２では、前記金型装置Ｍ１と同様に、凸型５１Ａにインサート材３ＡＡを取り付けた状態で、凸型５１Ａ及び凹型４１Ａを型閉じすると、嵌合凸部６１及び嵌合凸部６１Ａと、第１受け部６２及び第１ブロック６５と、第２受け部６３及び第２ブロック６６と、第４受け部８０及び第４ブロック８２とで、凸型５１Ａ及び凹型４１Ａ間に４つの成形空間ＣＡ２が形成されることになる。また、第１受け部６２と第１ブロック６５間に前側の長手部３Ａｂの途中部が保持され、第２受け部６３と第２ブロック６６間に前側の長手部３Ａｂの途中部が保持され、第４受け部８０と第４ブロック８２間に左右の短手部３Ａａの途中部が保持されることになり、前記金型装置Ｍ１と同様に、成形空間ＣＡ２に予備発泡ビーズを充填して、インサート材３ＡＡを４つの分割発泡体４ＢＡにわたってインサート成形することになる。
（第２タイプの型内発泡成形体２１Ａを用いたシート芯材）
次に、自動車の後部座席のシート芯材に対して、第２タイプの型内発泡成形体２１Ａを適用した場合の型内発泡成形体２１ＡＡ及びその成形用の金型装置Ｍ３について説明する。なお、型内発泡成形体２１Ａにおけるインサート材２３として、前述した型内発泡成形体１ＡＡのインサート材３ＡＡを用いた場合について説明する。
第２タイプの型内発泡成形体２１ＡＡは、図１８、図１９に示すように、図９、図１０に示す型内発泡成形体１ＡＡにおける分割空間５ＡＡを省略した発泡体２２ＡＡを用い、発泡体２２ＡＡの長手方向の両端近傍部にインサート材３ＡＡの長手部３Ａｂの両端部及び短手部３Ａａの全体が外部に露出するように幅方向に細長い貫通孔からなる移動許容空間２５ＡＡを形成した以外は、前記型内発泡成形体１ＡＡと同様に構成されている。
この型内発泡成形体２１ＡＡでは、型内発泡成形体２１ＡＡの離型後における発泡体２２ＡＡの収縮時には、移動許容空間２５ＡＡ内において移動抵抗部２７としての短手部３Ａａが移動することで、発泡体２２ＡＡが連結部２６としての長手部３Ａｂに沿って矢印Ａ方向に円滑に収縮し、また収縮後、発泡体２２ＡＡが元の形状に復帰するときにも、移動許容空間２５ＡＡ内において移動抵抗部２７が移動することで、発泡体２２ＡＡが連結部２６としての長手部３Ａｂに沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体２２ＡＡの収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体２１ＡＡに反りが発生することを抑制乃至防止できる。
この型内発泡成形体２１ＡＡを成形する凸型５１Ｂは、図２０(ａ)、図２１に示すように、図１１(ａ)に示す前記凸型５１における嵌合凸部６１と第１受け部６２と第２受け部６３を省略し、凸型５１Ｂの成形部５１Ｂｂの左右両側部に幅方向に延びる突出部９０をインサート材３ＡＡの装填位置まで突出状に形成し、左側の突出部９０の先端面にインサート材３ＡＡの前後の長手部３Ａｂの左端部と左側の短手部３Ａａとが嵌合する嵌合溝９０ａを形成し、右側の突出部９０の先端面にインサート材３ＡＡの前後の長手部３Ａｂの右端部と右側の短手部３Ａａとが嵌合する嵌合溝９０ａを形成した以外は、前記金型装置Ｍ１の凸型５１と同様に構成されている。
この型内発泡成形体２１ＡＡを成形する凹型４１Ｂは、図２０(ｂ)、図２１に示すように、図１１（ｂ）に示す前記凹型４１における嵌合凹部６４と第１ブロック６５及び第２ブロック６６を省略して、成形部４１Ｂｂの凸型５１Ｂ側の面の長手方向の中央部を連続的な平坦面に構成し、凹型４１Ｂの成形部４１Ｂｂの左右両側部に、左右１対の凹部９１を突出部９０に対応させて形成し、両凹部９１内に型開閉方向に移動自在にブロック９２を収容し、ブロック９２をガイドロッド９３により型開閉方向に移動自在に案内するとともに、バネ部材９４により凸型５１Ｂ側へ常時付勢し、ガイドロッド９３に設けた規制部９３ａにより突出位置を規制し、型閉じした状態でブロック９２の先端部が突出部９０の先端部に突き合わされることによって、突出部９０とブロック９２とにより発泡体２２ＡＡに貫通孔からなる左右１対の移動許容空間２５ＡＡが成形されるように構成した以外は、前記金型装置Ｍ１の凸型５１と同様に構成されている。
この金型装置Ｍ３では、左右の凹部７５に左右の留め具３１を差し込むとともに、左右の嵌合溝９０ａにインサート材３ＡＡの左右側部を嵌合させ、永久磁石７６によりインサート材３ＡＡを凸型５１Ｂにセットし、この状態で凸型５１Ｂ及び凹型４１Ｂを型閉じして、前記金型装置Ｍ１と同様に成形空間ＣＡ３に予備発泡ビーズを充填して、インサート材３ＡＡを発泡体２２ＡＡにインサート成形することになる。
なお、図２２に示す型内発泡成形体２１ＡＢのように、第２タイプの型内発泡成形体２１ＡＡの発泡体２２ＡＡに代えて、貫通孔からなる移動許容空間２５ＡＡを形成するとともに、第１タイプの型内発泡成形体１ＡＡと同様に、長手方向の中央部の幅方向に延びる隙間からなる分割空間５ＡＡを形成して、２つの分割発泡体２４ＡＢに分割構成した発泡体２２ＡＢを用い、該発泡体２２ＡＢにインサート材３ＡＡをインサート成形することも可能である。また、型内発泡成形体１ＡＡ、１ＢＡ、２１ＡＡ、２１ＡＢにおいて、留め具３１、３２も移動抵抗部２７として機能するので、留め具３１、３２の全体が外部に露出するように、留め具３１、３２の全体を収容する移動許容空間２５を発泡体２ＡＡ、２ＢＡ、２２ＡＡ、２２ＡＢに成形することも好ましい実施の形態である。
なお、本実施の形態では、車輛用シート芯材を成形する場合について説明したが、本発明は、車輛用のバンパー芯材や、ヘッドレスト芯材などの自動車内装部材などの任意の構成の成形品を成形したり、車輛用以外の任意の用途の各種成形品を成形したりする金型装置に対しても同様に適用できる。
（評価試験）
次に、型内発泡成形体の離型後における反り量について、サイバネットシステム株式会社製のＡＮＳＹＳを用いて行った解析結果について説明する。
予備発泡ビーズとして、ポリプロピレン系樹脂予備発泡ビーズを用い、インサート材３ＡＡ及び留め具３１、３２として直径３．２ｍｍの鉄製ワイヤーを用い、図１０に示すように、各部の寸法を設定した型内発泡成形体１ＡＡを実施例１とした。
実施例１の型内発泡成形体１ＡＡの幅方向の途中部に幅５０ｍｍの分割空間５ＢＡを形成した以外は、実施例１と同様に構成した、図１６に示す型内発泡成形体１ＢＡを実施例２とした。
実施例１の型内発泡成形体１ＡＡから分割空間５ＡＡを省略し、長手部３Ａｂの両端部と短手部３Ａａの全体が含まるように、幅５０ｍｍ、長さ４７５ｍｍ、深さ３０ｍｍの左右１対の貫通孔からなる移動許容空間２５ＡＡを形成した以外は、実施例１と同様に構成した、図１９に示す型内発泡成形体２１ＡＡを実施例３とした。
実施例３の型内発泡成形体２１ＡＡに対して、実施例１と同様に幅方向の途中部に幅５０ｍｍの分割空間５ＡＡを形成した以外は、実施例３と同様に構成した、図２２に示す型内発泡成形体２１ＡＢを実施例４とした。
実施例１の型内発泡成形体１ＡＡから分割空間５ＡＡを省略した以外は、実施例１と同様に構成した型内発泡成形体を比較例１とした。
実施例１の型内発泡成形体の分割空間部に相当する箇所にスリットを形成したものを参考例１とした。ここで、スリット幅は５０ｍｍで、スリット部の発泡体厚みは、ワイヤー表面を基準に上面側に１０ｍｍ、下面側に１０ｍｍの肉厚を有するスリットを形成した。
サイバネットシステム株式会社製のＡＮＳＹＳを用いて、離型後における実施例１〜４、比較例１の型内発泡成形体の反りを解析し、型内発泡成形体の右端部の反り量Ｓ（図１０参照）を求めた。ここでは、ポリプロピレン予備発泡ビーズを金型内で成形し、離型後から乾燥、養生工程を経て発泡体が安定した寸法となる収縮率１％を加味した解析を行た。その結果を表１に示す。
Figure 0006718436
表１から、分割空間又は移動許容空間を形成した実施例１〜４の型内発泡成形体では、比較例１の型内発泡成形体と比較して反り量Ｓが大幅に減少していることが判る。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。
１、１Ａ〜１Ｄ、１Ｆ、１Ｈ、１Ｊ〜１Ｍ 型内発泡成形体
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｆ、２Ｈ、２Ｊ〜２Ｍ 発泡体
３、３Ａ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｍ インサート材
３Ａａ 短手部 ３Ａｂ 長手部
３Ｍａ 短手部 ３Ｍｂ 長手部
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｆ、４Ｈ、４Ｊ〜４Ｍ 分割発泡体
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｆ、５Ｈ、５Ｊ〜５Ｍ 分割空間
６ 連結部 ７ 移動抵抗部
１０ 金属線材 １１ 金属線材
１１ａ 折曲部 １４ 発泡体連結部
１５ 補強ロッド
２１、２１Ａ〜２１Ｄ 型内発泡成形体
２２、２２Ａ〜２２Ｄ 発泡体
２３、２３Ａ インサート材
２３ａ 短手部 ２３ｂ 長手部
２３Ｄ インサート材
２５、２５Ａ〜２５Ｄ 移動許容空間
２６ 連結部 ２７ 移動抵抗部
２７Ｃ、２７Ｄ 移動抵抗部
１ＡＡ 型内発泡成形体 ２ＡＡ 発泡体
３ＡＡ インサート材 ３Ａｂ 長手部
４ＡＡ 分割発泡体 ５ＡＡ 分割空間
３１ 留め具 ３２ 留め具
４０ 凹型ユニット ４１ 凹型
４１ａ 通気孔 ４１ｃ 案内溝
４２ 凹型ハウジング ４３ 凹型フレーム
４４ センタープレート ４５ 凹型背面板
４６ 凹型チャンバ ４７ 充填器
４８ａ 蒸気供給管 ４８ｂ 冷却水供給管
４８ｃ ドレン管 ４８ｄ ノズル
４９ａ〜４９ｃ 制御弁
５０ 凸型ユニット ５１ 凸型
５１ａ 通気孔 ５１ｂ 成形部
５２ 凸型ハウジング ５３ 凸型フレーム
５４ センタープレート ５５ 凸型背面板
５６ 凸型チャンバ ５８ａ 蒸気供給管
５８ｂ 冷却水供給管 ５８ｃ ドレン管
５８ｄ ノズル ５９ａ〜５９ｃ 制御弁
６０ 区画手段 ６１ 嵌合凸部
６２ 第１受け部 ６３ 第２受け部
６４ 嵌合凹部 ６５ 第１ブロック
６５ａ 第１収容溝 ６６ 第２ブロック
６６ａ 第２収容溝 ６７ ガイドロッド
６７ａ 規制部 ６８ ガイドロッド
６８ａ 規制部 ６９ バネ部材
７０ バネ部材 ７１ 第３受け部
７２ 第３ブロック ７２ａ 収容溝
７３ ガイドロッド ７３ａ 規制部
７４ バネ部材 ７５ 凹部
７６ 永久磁石 ＣＡ 成形空間
Ｍ１ 型内発泡成形用金型装置
１ＢＡ 型内発泡成形体 ２ＢＡ 発泡体
４ＢＡ 分割発泡体 ５ＢＡ 分割空間
４１Ａ 凹型 ４１Ａｂ 成形部
５１Ａ 凸型
６１Ａ 嵌合凸部 ６４Ａ 嵌合凹部
８０ 第４受け部 ８２ 第４ブロック
８２ａ 収容溝 ＣＡ２ 成形空間
Ｍ２ 金型装置
２１ＡＡ 型内発泡成形体 ２２ＡＡ 発泡体
２５ＡＡ 移動許容空間
４１Ｂ 凹型 ４１Ｂｂ 成形部
５１Ｂ 凸型 ５１Ｂｂ 成形部
９０ 突出部 ９０ａ 嵌合溝
９１ 凹部 ９２ ブロック
９３ ガイドロッド ９３ａ 規制部
９４ バネ部材
ＣＡ３ 成形空間 Ｍ３ 金型装置
２１ＡＢ 型内発泡成形体 ２２ＡＢ 発泡体
２４ＡＢ 分割発泡体

Claims (17)

  1. オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該長さを有する連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、
    前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、
    前記移動促進構造として、前記発泡体を厚さ方向に貫通するように、前記長さを有する連結部と交差する方向に設けた分割空間にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成した、
    ことを特徴とする型内発泡成形体。
  2. 前記インサート材として、環状部を有するものを用いた請求項１記載の型内発泡成形体。
  3. オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該長さを有する連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、
    前記インサート材は、１対の短手部と１対の長手部とを有する環状部を備え、
    前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、
    前記移動促進構造として、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成し、
    前記移動許容空間が、
    前記移動抵抗部として機能する１対の短手部の全体と、前記連結部として機能する１対の長手部の両端部とを外部に露出する移動許容空間、
    もしくは、
    前記移動抵抗部として機能する１対の長手部の全体と、前記連結部として機能する１対の短手部の両端部とを外部に露出する移動許容空間である、
    ことを特徴とする型内発泡成形体。
  4. 前記移動促進構造として、前記発泡体を厚さ方向に貫通するように、前記長さを有する連結部と交差する方向に設けた分割空間にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成するとともに、前記移動許容空間を形成した請求項３記載の型内発泡成形体。
  5. 前記インサート材の一部が前記複数の分割発泡体間に露出されている請求項１又は２又は４記載の型内発泡成形体。
  6. 前記複数の分割発泡体が、少なくとも１つの発泡体連結部によって、一部において一体的に連結される、請求項１又は２又は４又は５記載の型内発泡成形体。
  7. 前記移動許容空間の大きさを、前記型内発泡成形体の離型後の収縮前後において、前記移動抵抗部が移動許容空間内に配置される大きさに設定した請求項３又は４記載の型内発泡成形体。
  8. オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該長さを有する連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形方法であって、
    前記発泡体を厚さ方向に貫通するように、前記長さを有する連結部と交差する方向に沿って分割空間を設けることによって、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割成形する、
    ことを特徴とする型内発泡成形方法。
  9. 前記インサート材として、環状部を有するものを用いた請求項８記載の型内発泡成形方法。
  10. オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該長さを有する連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形方法であって、
    前記インサート材は、１対の短手部と１対の長手部とを有する環状部を備え、
    前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間であって、前記移動抵抗部として機能する１対の短手部の全体と、前記連結部として機能する１対の長手部の両端部とを外部に露出する移動許容空間、もしくは、前記移動抵抗部として機能する１対の長手部の全体と、前記連結部として機能する１対の短手部の両端部とを外部に露出する移動許容空間を前記発泡体に成形する、
    ことを特徴とする型内発泡成形方法。
  11. 前記長さを有する連結部と交差する方向に沿って分割空間を設けることによって、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割成形する請求項１０記載の型内発泡成形方法。
  12. 前記複数の分割発泡体が、少なくとも１つの発泡体連結部によって、一部において一体的に連結される、請求項８又は９又は１１記載の型内発泡成形方法。
  13. オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該長さを有する連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形用金型であって、
    前記発泡体を厚さ方向に貫通するように、前記長さを有する連結部と交差する方向に沿って分割空間を設けることによって、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けた、
    ことを特徴とする型内発泡成形用金型。
  14. 前記インサート材として、環状部を有するものを用いた請求項１３記載の型内発泡成形用金型。
  15. オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該長さを有する連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形用金型であって、
    前記インサート材は、１対の短手部と１対の長手部とを有する環状部を備え、
    前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を成形する移動許容空間成形部であって、前記移動抵抗部として機能する１対の短手部の全体と、前記連結部として機能する１対の長手部の両端部とを外部に露出する移動許容空間、もしくは、前記移動抵抗部として機能する１対の長手部の全体と、前記連結部として機能する１対の短手部の両端部とを外部に露出する移動許容空間を成形する移動許容空間成形部を設けた、
    ことを特徴とする型内発泡成形用金型。
  16. 前記発泡体を厚さ方向に貫通するように、前記長さを有する連結部と交差する方向に沿って分割空間を設けることによって、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けた請求項１５記載の型内発泡成形用金型。
  17. 前記複数の分割発泡体が、少なくとも１つの発泡体連結部によって、一部において一体的に連結される、請求項１３又は１４又は１６記載の型内発泡成形用金型。
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