JP6722428B2

JP6722428B2 - 発泡樹脂成形体

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Publication number: JP6722428B2
Application number: JP2015133953A
Authority: JP
Inventors: 哲也澤口; 香純林; 小出　昭一; 昭一小出
Original assignee: TOHOKU SHIZAI KOUGYO, CO., LTD.; JSP Corp
Current assignee: TOHOKU SHIZAI KOUGYO, CO., LTD.; JSP Corp
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2035-07-02
Also published as: JP2017013414A

Description

本発明は、少なくとも発泡樹脂成形体の一部に、通気性、通水性を有する部分を備えた発泡樹脂成形体に関するものである。

従来、魚箱、野菜輸送箱、家電製品や精密機器の梱包材、住宅の断熱材、食品用のトレー等として発泡樹脂成形体が用いられている。発泡樹脂成形体は、軽量でありながら緩衝性、断熱性、適度な剛性等の様々な優れた機能性を有している。

このような発泡樹脂成形体の製造方法としては、移動側金型と固定側金型との間の空間内に、予備発泡させた発泡樹脂材料を充填し、加熱して二次発泡させて相互に融着して成形される。

また、近年では、特定の発泡樹脂材料を用いることにより、種々の機能を持たせた発泡樹脂成形体が提案されている。具体的には、例えば、特定の縦横比の発泡樹脂材料を用いることにより、部分的に空隙率が不均一の部位を形成し、通水性、通気性、吸音性等の特性を付与した発泡樹脂成形体がある（特許文献１を参照）。

特開２００６−２４０２８６号公報

しかしながら、前記特許文献１のように、特定の縦横比の発泡樹脂材料を用いて部分的に不均一な空隙率の部位を形成した場合、その発泡樹脂材料の充填状態によって一定の空隙率とならず、安定した通水性、通気性が得られない場合があった。

また、用いる発泡樹脂材料の材質が同一であり、通水性、通気性等を有する部位について特定の成形条件も規定していないため、成形した発泡樹脂成形体における不均一な空隙率の部位の強度が他の部分に比べて弱くなり、空隙部を構成する発泡樹脂が剥離して部分的に崩壊したり抜け落ちるといった問題があった。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、発泡樹脂成形体の一部分が、成形体表面側から成形体裏面側に貫通する方向に安定した通水性、通気性を有する連通発泡部を備えるとともに、連通発泡部の崩壊や抜け落ちがない発泡樹脂成形体を提供することを課題としている。

本発明の発泡樹脂成形体は、上記の課題を解決するために以下のことを特徴としている。

即ち、本発明の発泡樹脂成形体は、発泡基部の一部に連通発泡部を備えた通気性または通水性を有する発泡樹脂成形体であって、前記連通発泡部は、空隙率が１０〜３０体積％の連通した空隙を有する発泡樹脂小片融着体からなり、該連通発泡部が、流動パラフィンで被覆された発泡樹脂小片を相互に加熱融着させることにより形成されており、前記連通発泡部を構成する発泡樹脂小片の表面に流動パラフィンを含む表面溶融層を備え、前記発泡樹脂成形体の厚み方向断面において、前記発泡基部には膨出部が形成されており、前記連通発泡部には前記膨出部に対応する括れ部が形成されており、連通発泡部の外径形状が円形であり、連通発泡部の外径が３６〜５０ｍｍであり、発泡樹脂成形体の厚み方向断面における前記括れ部の膨出の程度を示す内径／外径比が０．５〜０．９であることを特徴とする。

また、前記発泡樹脂成形体において、前記流動パラフィンの添加量が、発泡樹脂小片に対して２質量部以上１０質量部以下の範囲であることが好ましい。

また、前記発泡樹脂成形体において、前記発泡樹脂小片が、ポリスチレン系樹脂からなることが好ましい。

本発明によれば、発泡樹脂成形体の一部分が、成形体表面側から成形体裏面側に貫通する方向に安定した通水性または通気性を有する連通発泡部を備えるとともに、連通発泡部の崩壊や抜け落ちがない発泡樹脂成形体を提供することができる。

本発明の発泡樹脂成形体の発泡基部と連通発泡部との接触部分の断面写真である。発泡基部と連通発泡部との接触部分の断面拡大写真である。本発明に係る補助充填機を型内発泡成形機に取り付けた状態及び動作を示し、（Ａ）はフィーダーが前進位置に移動した状態を示し、（Ｂ）は後退位置に移動した状態を示し、（Ｃ）は副発泡樹脂材料を充填した状態を示す概略断面図である。補助充填機の概略断面図である。充填孔を塞ぐプランジャーの動作を示す概略断面図である。（Ａ）はイジェクトピンの突出動作を示す概略断面図であり、（Ｂ）は戻った状態を示す概略断面図である。（Ａ）は補助充填機のフィーダー先端部が前進位置に移動した状態を示す斜視図であり、（Ｂ）はフィーダー先端部が後退位置に移動した状態を示す斜視図であり、（Ｃ）はイジェクトピンが突出した状態を示す斜視図である。本発明の補助充填機を用いた発泡樹脂成形体の製造方法の各ステップを示すフロー図である。

以下、発明を実施するための形態をあげて、本発明の発泡樹脂成形体について説明する。図１は、本発明の発泡樹脂成形体における、発泡基部と連通発泡部の接触部分の断面写真であり、図２は、発泡基部と連通発泡部との接触部分の断面拡大写真である。

本発明の発泡樹脂成形体１は、通気性、通水性を有さない発泡基部２からなる発泡樹脂成形体１の一部に、通気性または通水性を有する連通発泡部３を備えており、連通発泡部３は、連通した空隙を有する発泡樹脂小片融着体からなり、発泡樹脂成形体１の厚み方向断面において、発泡基部２には膨出部４が形成されており、連通発泡部３には膨出部４に対応する括れ部４１が形成されている。
[発泡基部を形成するための発泡樹脂材料]
本発明の発泡樹脂成形体１の発泡基部２は、予備発泡させた熱可塑性樹脂からなる発泡樹脂材料（以下、主発泡樹脂材料と略称する）を二次発泡させて形成した、通気性、通水性を有さない部分である。

主発泡樹脂材料の原料となる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂等を用いることができる。ポリオレフィン系樹脂は、樹脂中のオレフィン成分が５０質量％以上の樹脂を意味するものであり、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリエチレン系樹脂や、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体等のポリプロピレン系樹脂等を挙げることができる。

また、ポリスチレン系樹脂は、樹脂中のスチレン成分が５０質量％以上の樹脂を意味するものであり、例えば、ポリスチレン、ブタジエン変性ポリスチレン（耐衝撃性ポリスチレン）、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＳＡＮ）、ポリオレフィン系樹脂中にてスチレン系単量体を含浸重合させたポリスチレン系樹脂とポリオレフィン系樹脂との複合樹脂（スチレン成分５０質量％以上）等を挙げることができる。

また、アクリル系樹脂は、樹脂中のアクリル成分が５０質量％以上の樹脂を意味するものであり、例えば、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体（スチレン成分５０質量％未満）、ポリメタクリル酸メチル等を挙げることができる。

これらの中でも、二次発泡性や融着性の観点からポリスチレン系樹脂を好適に用いることができる。また、上記のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂等の二種以上を併用して用いることもできる。

また、主発泡樹脂材料を製造する際に、成形する発泡樹脂成形体１の用途や要求する物性に応じて、発泡倍率を適宜調整することができる。例えば、魚箱、野菜輸送箱等の用途に用いる発泡樹脂成形体１を製造する場合であって、樹脂粒子として平均粒子径が０．５〜３ｍｍのポリスチレン系樹脂を用いる場合には、発泡倍率は５〜７０倍程度であり、好ましくは１０〜５０倍が考慮される。

なお、樹脂粒子の予備発泡の発泡倍率は、主として樹脂粒子に含浸させる発泡剤の含有量の増減、発泡時の温度や時間によって調整することができる。また、主発泡樹脂材料の平均粒子径は、樹脂粒子の粒子径及びその発泡倍率を調整することにより制御することができる。

主発泡樹脂材料の平均粒子径及び予備発泡の発泡倍率は、次のようにして測定することができる。まず、主発泡樹脂材料群を、相対湿度５０％、温度２３℃、１ａｔｍの条件にて２日間放置する。次いで、温度２３℃の水が入ったメスシリンダーを用意し、２日間放置した任意の量の主発泡樹脂材料群（主発泡樹脂材料群の質量Ｗ₁）を上記メスシリンダー内の水中に金網等の道具を使用して沈める。そして、金網等の道具の体積を考慮し、水位上昇分より読みとられる主発泡樹脂材料群の容積Ｖ₁（Ｌ）を測定する。この容積Ｖ₁をメスシリンダーに入れた主発泡樹脂材料の個数（Ｎ）で除する（Ｖ₁／Ｎ）ことにより、発泡粒子１個あたりの平均体積を算出する。そして、得られた平均体積と同じ体積を有する仮想真球の直径をもって主発泡樹脂材料の平均粒子径（ｍｍ）とする。また、メスシリンダーに入れた主発泡樹脂材料群の質量Ｗ₁（ｇ）を容積Ｖ₁で除する（Ｗ₁／Ｖ₁）ことにより、主発泡樹脂材料の見掛け密度ρ₁を求める。この密度ρ₁を主発泡樹脂材料を構成する熱可塑性樹脂の密度で除し、さらに１．６倍することにより主発泡樹脂材料の発泡倍率を求めることができる。なお、主発泡樹脂材料の予備発泡の発泡倍率が上記範囲であると、軽量性及び緩衝特性に優れると共に圧縮強度等の所望の機械的強度に優れる発泡樹脂成形体とすることができる。また、主発泡樹脂材料の平均粒子径が上記範囲であると、安定した製造が容易となり、かつ型内成形により上記発泡樹脂成形体を成形する際の充填性に優れることから好ましい。
［連通発泡部を形成するための表面溶融層を形成させる発泡樹脂小片］
本発明の発泡樹脂成形体１の連通発泡部３は、発泡樹脂小片（以下、副発泡樹脂材料と略称する）を二次発泡させて形成した、通気性、通水性を有する発泡樹脂小片融着体からなる部分である。通気性、通水性を有する連通発泡部３は、発泡樹脂小片が互いに融着して形成されている。連通発泡部３の具体的な形状としては、所謂おこし状の成形体が例示できる。一方、連通発泡部３の空隙の形状は、三次元網目構造が例示される。

副発泡樹脂材料の基材となる発泡樹脂材料は、上記発泡基部２を形成するための主発泡樹脂材料と同様のものを用いることができる。

なお、副発泡樹脂材料の基材となる発泡樹脂材料の予備発泡のための発泡倍率は、発泡基部２を形成するための主発泡樹脂材料よりも小さいものが好ましい。具体的な発泡倍率は特に限定されないが、樹脂粒子の平均粒子径が０．５〜３ｍｍのとき、通常、５〜５０倍程度であり、好ましくは１０〜４０倍が考慮される。

このように、副発泡樹脂材料の基材となる発泡樹脂材料の発泡倍率を主発泡樹脂材料の発泡倍率よりも小さくすることにより、発泡樹脂成形体１を成形する際に、連通した空隙を有する発泡樹脂小片融着体が良好に形成されやすく、発泡樹脂成形体の厚み方向断面において、連通発泡部３に発泡基部２の膨出による括れ部４を形成しやすくすることができ、また、連通発泡部３に安定した空隙を形成させることができる。厚み方向断面とは、発泡樹脂成形体１の表面に対して垂直方向に切断し、その切断面のことをいう。なお、副発泡樹脂材料の平均粒子径及び予備発泡の発泡倍率は、主発泡樹脂材料と同様の方法により測定することができる。
［表面溶融層］
副発泡樹脂材料の表面に形成されている表面溶融層は、発泡樹脂成形体１を成形するときに金型内で溶融して副発泡樹脂材料相互の連結部を形成させるための層である。表面溶融層は気泡をほとんど含まない層ということができ、一般的な発泡粒子成形における、所謂スキン層とは異なるものである。

表面溶融層材料がない、または表面溶融層を構成する表面溶融層材料が少なすぎる条件で通気性、通水性を有する連結発泡部を形成しようとすると副発泡樹脂材料同士が良好に融着せずにボロツキが生じるおそれがある。一方で、表面溶融層材料が多すぎる条件では、副発泡樹脂材料を金型内に充填する際に充填不良となるおそれがある。したがって、表面溶融層を構成する表面溶融層材料の添加量は、発泡樹脂小片１００質量部に対して１質量部以上２０質量部以下の範囲が好ましく、２質量部以上１０質量部以下の範囲がより好ましい。表面溶融層材料の添加量を上記範囲とすることにより、表面溶融層の溶融、硬化により副発泡樹脂材料相互の連結をより強固なものとすることができる。

また、表面溶融層材料には流動パラフィンのほか、軟化溶融剤として、ひまし油、牛脂、ヤシ油、落花生油、なたね油、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、グリセリン高級脂肪酸エステル、アセチル化グリセリド、ブチルステアレート等を配合することができる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。表面溶融層を容易に形成する観点からは、流動パラフィンを含有することが好ましい。

流動パラフィン等の表面溶融層材料は、副発泡樹脂材料と共にスクリュー式ミキサー内に投入して十分に撹拌することにより副発泡樹脂材料の表面に被覆させることができる。

表面溶融層を有することにより、副発泡樹脂材料の流動性を良好にすることができ、優れた充填性を付与することができる。また、二次発泡後に副発泡樹脂材料相互の連結を強固なものとすることができ、連通発泡部３の抜け落ちや崩壊を防止することができる。
［発泡樹脂成形体の成形］
本発明の発泡樹脂成形体１の製造では、移動側金型と固定側金型の間の空間を有する型内発泡成形機を用い、空間内に予め連通発泡部を形成する部分に部材を挿入しておき、その状態で空間内に主発泡樹脂材料を充填する。

そして、仮加熱を行い、主発泡樹脂材料を仮融着させた状態で、連通発泡部を形成するために挿入された部材により形成された空間部分に副発泡樹脂材料を充填する。その後、連通発泡部を形成するための部材を後退させる。そして、その状態で本加熱することにより一体成形をして本発明の発泡樹脂成形体を成形する。

上記の工程によれば、予め挿入しておいた部材を抜くことにより、仮加熱した主発泡樹脂材料の発泡圧力が部材を抜いた部分に逃げて膨出し、膨出部４が形成される。そして、本加熱することにより、副発泡樹脂材料が二次発泡するとともに、表面の表面溶融層が膨出部４と一体に融着して強固に結合し、膨出部４に対応する括れ部４１が形成される。また、副発泡樹脂材料同士も表面の表面溶融層の融着により相互に結合して発泡樹脂小片融着体が形成される。

本発明の発泡樹脂成形体は上記の機序により、高い空隙率を有し、安定した通水性、通気性が得られるとともに、発泡樹脂材料が相互に強力に融着し、連通発泡部３の抜け落ちや崩壊がない発泡樹脂成形体１を成形することができる。

本発明の発泡樹脂成形体１における連通発泡部３の空隙率は、発泡樹脂成形体１の用途等に応じて適宜設定することができるが、通常、５〜４０体積％程度であり、好ましくは１０〜３０体積％、より好ましくは１２〜２０体積％である。
なお、連通発泡部３の空隙率は以下の方法により求めることができる。

まず、特定の大きさの直方体状の連通発泡部３のサンプルを切り出し、サンプルの外形寸法から嵩体積を求める。次に、液体が入ったメスシリンダー中にそのサンプルを沈めて軽い振動を与え、サンプル中の発泡粒子間に存在する空気を脱気し、増加したメスシリンダーの目盛から真のサンプルの体積を測定する。そして、これらの測定結果を下記式に代入することにより空隙率を求めることができる。
空隙率（体積％）＝（サンプルの嵩体積−サンプルの真体積）×１００／サンプル嵩体積
また、図１に示す発泡樹脂成形体の厚み方向断面における括れ部４の膨出の程度を示す内径／外径比は、０．５〜０．９が好ましく、０．６〜０．８がより好ましい。括れ部４の内径／外径比を上記範囲とすることにより、確実に連通発泡部３の抜け落ちを防止することができる。

以下に、上記手順を実現するための装置及びこれを用いた発泡樹脂成形体１の製造工程について詳しく説明する。

図３に、本発明を成形するための型内発泡成形機の概略断面図及び動作の実施形態を示す。この実施形態の型内発泡成形機５には、移動側金型５１と固定側金型５２の間の空間５３に主発泡樹脂材料を充填するための主充填機１１と、副発泡樹脂材料を充填するための補助充填機６が取り付けられている。

補助充填機６の取り付けは、フィーダー先端部支持部材１０が固定側金型５２に固定され、その中をフィーダー７が固定側金型５２を貫通して、前後方向に摺動自在となるように支持されている。

以下、補助充填機６の構造及び動作について説明する。図４は、補助充填機６の概略断面図である。補助充填機６は、フィーダー７と、フィーダー先端部７１を摺動自在に支持するフィーダー先端部支持部材１０と、フィーダー７を固定把持して、フィーダー７を往復動させるフィーダー移動機構９とを備えている。

フィーダー７は、副発泡樹脂材料を取り込むための材料取込部７２を有しており、副発泡樹脂材料は、真空充填又は充填エアーａ３の供給によりその流れに乗ってフィーダー７内に導入され、真空充填又は充填エアーａ３とともにフィーダー７の先端部に設けられた充填孔７３から型内発泡成形機５内に充填されるようになっている。

また、フィーダー７内には、長手方向前後に摺動可能なプランジャー８が設けられている。そして、材料取込部７２の後方には、プランジャー８を動作させるための、イジェクトピン用シリンダー１３及びフィーダー開閉シリンダー１２が設けられている。

図５（Ａ）、（Ｂ）に、充填孔７３を塞ぐプランジャー８の動作を示す。フィーダー先端部７１に設けられた充填孔７３の内側は、先端に行くにしたがって細くなるテーパー状の空間が形成されており、副発泡樹脂材料の充填時以外は、フィーダー７内をプランジャー８における蓋の機能を有するプランジャー先端部８１により塞がれている（図４、図５（Ａ））。

そして、副発泡樹脂材料の充填時には、フィーダー開閉シリンダー１２にフィーダー開用エアーａ５を供給することにより、図５（Ｂ）に示すように、プランジャー先端部８１を後退させて充填孔７３を開口させるようになっている。また、充填孔７３の閉口動作は、図５（Ａ）に示すように、フィーダー開用エアーａ５を開放した状態で、フィーダー開閉シリンダー１２にフィーダー閉用エアーａ６を供給することによりプランジャー８を前進させて充填孔７３を塞ぐようになっている。

また、本実施形態の補助充填機６では、プランジャー８のプランジャー先端部８１を成形した発泡樹脂成形体を金型から取り出すためのイジェクトピンとして機能できるようになっている。

図６にイジェクトピンの突出動作及び戻り動作を示す。イジェクトピン８２は、図６（Ａ）、図７（Ｃ）に示すようにフィーダー先端部７１の中央から突出するように動作する。

このイジェクトピン８２の突出動作は、イジェクトピン戻し用エアーａ４を開放した状態で、イジェクトピン用シリンダー１３にフィーダー開用エアーａ５を供給することにより突出するようになっている。

すなわち、通常、イジェクトピン８２を突出しない場合には、図６（Ｂ）に示すように、イジェクトピン用シリンダー１３内にはエアーが封入された状態となっており、プランジャー８の突出動作を抑制している。

また、図６（Ａ）の状態から図６（Ｂ）の状態へのイジェクトピン８２を戻す動作は、フィーダー閉用エアーａ６を開放した状態でイジェクトピン用シリンダー１３にイジェクトピン戻し用エアーａ４を供給し、イジェクトピン用シリンダー１３内にエアーを封入することにより戻るようになっている。

このような各機構を備えたフィーダー７は、発泡樹脂成形体の成形に用いられる通常公知のフィーダーを転用して用いることもできる。

また、本実施形態の補助充填機６には、フィーダー移動機構９が設けられている。このフィーダー移動機構９は、フィーダー７を固定把持し、型内発泡成形機５に対してフィーダー７を前後に往復動させるためのものである。

フィーダー移動機構９の構造は、図４に示すように、フィーダー７の材料取込部７２より前方の位置に、フィーダー７移動用のエアー仕切り部材９１が設けられており、このエアー仕切り部材９１を密封するように、エアー導入孔ａ１’及びａ２’を備えたピストン外装部材９２が設けられている。

フィーダー移動機構９によるフィーダー先端部７１の前進位置と後退位置の往復動は、エアー導入孔ａ１’、ａ２’にエアーａ１、ａ２を供給することにより動作するようになっている。

例えば、エアー導入孔ａ２’からエアーａ２を導入すると、フィーダー７が前進方向に移動して、図７（Ａ）に示すように、フィーダー先端部７１がフィーダー先端部支持部材１０から突出する。また、エアー導入孔ａ１’からエアーａ１を導入すると、フィーダー７が後退方向に移動して図７（Ｂ）の状態に戻る。

また、フィーダー移動機構９の前方には、フィーダー先端部支持部材１０が固定又は一体に設けられている。このフィーダー先端部支持部材１０は、フィーダー７を往復動可能に把持、支持するとともに、補助充填機６を型内発泡成形機に固定するためのものである。

以下に、上記補助充填機６及び通常の主充填機１１を型内発泡成形機５に取り付けた状態及びその動作について説明する。

図３に示す実施形態の型内発泡成形機５には、移動側金型５１と固定側金型５２の間の空間５３に主発泡樹脂材料を充填するための主充填機１１と、副発泡樹脂材料を充填するための補助充填機６が取り付けられている。

フィーダー先端部７１の前進位置と後退位置の往復動は、フィーダー移動機構９に設けられたエアー導入孔ａ１’、ａ２’から導入されるエアーａ１、ａ２により動作し、エアー導入孔ａ２’からエアーａ２を導入すると、フィーダー７が前進方向に移動して、フィーダー先端部７１が空間５３内に突出し、移動側金型５１の内面に当接する前進位置（図３（Ａ））となる。また、エアー導入孔ａ１’からエアーａ１を導入すると、フィーダー７が後退方向に移動して、フィーダー先端部７１が固定側金型５２の内面と面一となる後退位置（図３（Ｃ））となる。

このように動作する本実施形態の補助充填機６によれば、発泡樹脂成形体の発泡成形時に、フィーダー移動機構９によりフィーダー先端部７１を前進位置に移動させることにより、一時的に主発泡樹脂材料が充填されない空間を形成することが可能となり、その後、主発泡樹脂材料が充填されない空間部分７１ａに副発泡樹脂材料を充填し、フィーダー先端部７１を後退位置に移動させることにより発泡樹脂成形体を成形することができる。

次に、上記で説明した補助充填機６を用いた本発明の発泡樹脂成形体１の製造方法について図３及び図８を用いて詳述する。図８は、本発明の発泡樹脂成形体１を製造するための各ステップのフロー図を示している。

本発明の発泡樹脂成形体１の製造は、少なくとも、主発泡樹脂材料を充填するステップ１、主発泡樹脂材料を仮加熱するステップ２、副発泡樹脂材料を充填するステップ３、成形、取出しのステップ４を含むものである。
（ステップ１）
ステップ１では、まず、図３（Ａ）に示すように、フィーダー移動機構９によりフィーダー先端部７１を移動側金型５１の内壁面に当接する前進位置に移動させる（Ｓ１１）。

そして、その状態で主充填機１１によりフィーダー先端部７１が位置する部分以外の空間５３に主発泡樹脂材料を充填する（Ｓ１２）。
（ステップ２）
次にステップ２では、型内発泡成形機５内にスチーム等の熱媒体を導入し、ステップ１で充填した主発泡樹脂材料を仮加熱する（Ｓ２１）。この仮加熱の工程により、主発泡樹脂材料の表面が溶融し、隣り合う個々の主発泡樹脂材料同士が表面でのみ仮融着する（Ｓ２２）。なお、この時点では主発泡樹脂材料は完全には発泡、融着していない状態である。

このように主発泡樹脂材料同士を仮融着させることにより、フィーダー先端部７１を後退させた際に形成される副発泡樹脂材料を充填するための空間部分７１ａに、ステップ１（Ｓ１２）で充填した主発泡樹脂材料が崩れて侵入することを防止できる。
（ステップ３）
次に、ステップ３で、空間部分７１ａにフィーダー先端部７１に設けられた充填孔７３から副発泡樹脂材料を充填する（Ｓ３１）。

そして、フィーダー移動機構９により、フィーダー先端部７１を固定側金型５２の内壁面と面一となる後退位置に移動させる（Ｓ３２）。

なお、この段階で、主発泡樹脂材料の仮加熱による発泡圧力が、空間部分７１ａに逃げて膨出による膨出部４が形成される（Ｓ３３）。

ここで、副発泡樹脂材料を充填するタイミングについては、フィーダー先端部７１を前記後退位置に移動させる前に空間部分７１ａに充填してもよいし、フィーダー先端部７１を前記後退位置に移動させながら空間部分７１ａに充填するようにしてもよいし、フィーダー先端部７１を前記後退位置に移動させた後に形成された空間部分７１ａに充填してもよい。良好な括れ部を形成しやすいことからフィーダー先端部７１を前記後退位置に移動させる前に空間部分７１ａに充填することが好ましい。なお、このタイミングの設定は、空間部分７１ａにおける主発泡樹脂材料による膨出部４の形成の状態によって適宜設定することができる。
（ステップ４）
ステップ４では、空間部分７１ａに副発泡樹脂材料を充填した状態で、更に型内発泡成形機５内にスチーム等の熱媒体を導入して本加熱を行い、主発泡樹脂材料と副発泡樹脂材料とを二次発泡させて一体成形し発泡樹脂成形体１とする。

なお、この本加熱により、副発泡樹脂材料の表面に被覆されている表面溶融層材料が溶融して表面溶融層を形成する（Ｓ４１）。

その後、型内発泡成形機５内に、例えば水等を導入して移動側金型５１及び固定側金型５２の温度を低下させる。これにより、主発泡樹脂材料及び副発泡樹脂材料同士が溶融した表面溶融層の硬化によりそれぞれが強固に融着して発泡樹脂小片融着体が形成される（Ｓ４２）。

そして、金型を開いて発泡樹脂成形体を取り出す（Ｓ４３）。なお、発泡樹脂成形体の取出しは、通常、固定側金型５２の壁面から突出するイジェクトピンにより行われるが、このイジェクトピンの突出機構を、図６、図７（Ｃ）に示す補助充填機６のイジェクトピン８２の突出により行うこともできる。

このようにして製造した発泡樹脂成形体は、図１、図２の断面写真に示すように、主発泡樹脂材料で形成された発泡基部２と、成形体表面側から成形体裏面側に貫通する副発泡樹脂材料で形成された通気性、通水性を有する連通発泡部３を一体に備えた発泡樹脂成形体１とすることができる。

以上、本発明の発泡樹脂成形体を実施形態に基づいて説明したが、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、フィーダー先端部７１の形状を円形として、連通発泡部３の形状も円形としたが、フィーダー先端部７１の形状を例えば楕円や角型、また、種々の形状に変更することにより、同形状の連通発泡部３とすることもできる。

（実施例１）
［主発泡樹脂材料］
ポリスチレン系発泡樹脂材料（（株）ＪＳＰ製スチロダイアＪＱ２５０ＮＸ（平均粒径１．０ｍｍ））を６０倍に予備発泡させて、発泡基部を成形するための主発泡樹脂材料を調整した。
［副発泡樹脂材料］
ポリスチレン系発泡樹脂材料（（株）ＪＳＰ製スチロダイアＪＱ２５０ＮＸ（平均粒径１．０ｍｍ）を４０倍に予備発泡させた。次いでスクリュー式ミキサーを用い、表面溶融層材料として流動パラフィンを５％添加して発泡粒子の表面に流動パラフィンを被覆させて副発泡樹脂材料を調整した。
［発泡樹脂成形体の成形］
次に、図５に示す型内発泡成形機に、図８に示すフロー図の手順で、上記主発泡樹脂材料及び副発泡樹脂材料を充填して、箱状（内寸：５１０×３００×１００ｍｍ底面厚み：１５ｍｍ）の発泡樹脂成形体を成形した。

なお、主発泡樹脂材料を充填し、０．１ＭＰａで仮加熱として３秒間蒸気加熱をした。また、補助充填機のフィーダー先端部の外径を５０ｍｍとし、副発泡樹脂材料の嵩体積として２３ｃｍ^３を計測して充填した。そして、補助充填機のフィーダー先端部を後退させると同時に、０．１ＭＰａで本加熱として３秒間蒸気加熱した後、冷却して型内発泡成形機から取り出した。
（実施例２）
本加熱の加熱時間を５秒にした以外は、実施例１と同様にして発泡樹脂成形体を成形した。
（実施例３）
副発泡樹脂材料のポリスチレン系発泡樹脂材料をスチロダイアＪＱ２００ＮＸ（（株）ＪＳＰ製平均粒径１．３ｍｍ）とした以外は実施例１と同様にして発泡樹脂成形体を成形した。
（実施例４）
副発泡樹脂材料のポリスチレン系発泡樹脂材料をスチロダイアＪＫ５０５（（株）ＪＳＰ製平均粒径０．５ｍｍ）とし、流動パラフィンを８％添加し、補助充填機のフィーダー先端部の外径を３６ｍｍとして嵩体積１２ｃｍ^３を充填した以外は実施例１と同様にして発泡樹脂成形体を成形した。
（実施例５）
副発泡樹脂材料表面の表面溶融層材料の流動パラフィンの添加量を１％にした以外は、実施例１と同様にして発泡樹脂成形体を成形した。
（実施例６）
副発泡樹脂材料の予備発泡粒子の倍率を４０倍から６０倍に変更した以外は、実施例１と同様にして発泡樹脂成形体を成形した。
（比較例１）
本加熱の加熱時間を１０秒にした以外は、実施例１と同様にして発泡樹脂成形体を成形した。
（比較例２）
主発泡樹脂材料を充填後、補助充填機のフィーダー先端部を後退させずに副発泡樹脂材料を充填して本加熱し、冷却した後に補助充填機の先端部を後退させた以外は実施例１と同様にして発泡樹脂成形体を成形した。
（連通発泡部の内径／外径比、空隙率の測定）
［発泡基部と連通発泡部との接触部の断面評価（内径／外径比）］
発泡基部と連通発泡部との接触部の形状（発泡基部の膨出部及び連通発泡部の括れ部）について、発泡樹脂成形体の厚み方向切断断面において図１に示す内径と外径を測定して、内径／外径比を求めた。
［連通発泡部の空隙率の測定］
それぞれの連通発泡部から、特定の大きさの直方体状のサンプルを切り出し、サンプルの外形寸法から嵩体積を求めた。次いで、エタノールが入ったメスシリンダー中にサンプルを沈めて軽い振動を与え、サンプル中の発泡粒子間に存在する空気を脱気し、増加したメスシリンダーの目盛から真のサンプルの体積を測定した。

そして、これらの測定結果を下記式に代入して空隙率（体積％）を求めた。
空隙率＝（サンプルの嵩体積−サンプルの真体積）×１００／サンプル嵩体積
（通気量、通水量、融着性の測定及び評価）
［通気量の測定］
実施例１〜６及び比較例１、２の発泡樹脂成形体の連通発泡部について、通気量の測定を行った。

通気量は、ＳＭＣ製のフローメーターを用い、元圧１．０ＫＰａのエアー圧時の通気量を測定した。
［通水量の測定］
それぞれの発泡樹脂成形体の箱体に、水０．５ｋｇ、１．０ｋｇ、２．０ｋｇを入れて、連通発泡部からの単位時間当たり（ｍｉｎ）の水の排出量（ｋｇ）を測定して、それぞれの通水量（ｋｇ／ｍｉｎ）を算出した。
［発泡樹脂小片間の融着性評価］
連通発泡部を箱体の内側と外側から交互に指で押して、融着性を以下の基準で評価した。
○：発泡樹脂小片間が強固に融着しており、ボロツキがない。
△：発泡樹脂小片間が融着しているが、指で強く押すと若干ボロツキがある。
×：発泡樹脂小片間が融着しておらず、指で押すとボロツキがある。
[連通発泡部と発泡基部との融着性]
連通発泡部と発泡基部との間の融着性を指で押して、以下の基準で評価した。
○：連通発泡部と発泡基部とが強固に融着しており、連通発泡部が抜け落ちなかった。
×：連通発泡部と発泡基部とが融着しておらず、連通発泡部全体が抜け落ちた。

上記の各測定値、評価結果を表１に示す。

表１に示す結果から、本発明の実施例１〜６の発泡樹脂成形体は、比較例１、２の発泡樹脂成形体に比べて、通気性、通水性、空隙率が優れていた。また、発泡基部と連通発泡部の状態全てにおいて内径／外径比の値から括れ部が形成されていることが確認でき、発泡樹脂小片間の融着性、連通発泡部と発泡基部との融着性のいずれも良好であった。

これに対して、本加熱の加熱時間を１０秒にした比較例１では、連通発泡部の通気性、通水性に劣るものであった。

また、副発泡樹脂材料を充填して本加熱し、冷却後に補助充填機のフィーダー先端部を後退させた比較例２の発泡樹脂成形体は、内径／外径比の値からわかるとおり発泡基部に括れ部が形成されておらず、連通発泡部と発泡基部との融着性に劣り、界面で剥離が生じて、連通発泡部の抜け落ちが確認された。

これらの結果から、本発明の発泡樹脂成形体は、安定した通水性、通気性が得られるとともに、他の部分とは異なる性状の発泡樹脂が相互に強力に結合しており、高い空隙率と優れた曲げ強度を有するとともに、連通発泡部の抜け落ちや崩壊がない発泡樹脂成形体であることが確認された。

１発泡樹脂成形体
２発泡基部
３連通発泡部
４膨出部
４１括れ部
５型内発泡成形機
５１移動側金型
５２固定側金型
５３空間
６補助充填機
７フィーダー
７１フィーダー先端部
７１ａ空間部分
７２材料取込部
７３充填孔
８プランジャー
９フィーダー移動機構
１０フィーダー先端支持部材
１１主充填機
１２フィーダー開閉シリンダー
１３イジェクトピン用シリンダー

Claims

発泡基部の一部に、通気性または通水性を有する連通発泡部を備えた発泡樹脂成形体であって、
前記連通発泡部は、空隙率が１０〜３０体積％の連通した空隙を有する発泡樹脂小片融着体からなり、該連通発泡部が、流動パラフィンで被覆された発泡樹脂小片を相互に、加熱融着させることにより形成されており、前記連通発泡部を構成する発泡樹脂小片の表面に流動パラフィンを含む表面溶融層を備え、前記発泡樹脂成形体の厚み方向断面において、前記発泡基部には膨出部が形成されており、前記連通発泡部には前記膨出部に対応する括れ部が形成されており、連通発泡部の外径形状が円形であり、連通発泡部の外径が３６〜５０ｍｍであり、発泡樹脂成形体の厚み方向断面における前記括れ部の膨出の程度を示す内径／外径比が０．５〜０．９であることを特徴とする発泡樹脂成形体。
前記流動パラフィンの添加量が、発泡樹脂小片に対して２質量部以上１０質量部以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂成形体。
前記発泡樹脂小片が、ポリスチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の発泡樹脂成形体。