JPH11207759A - 表皮付き発泡成型体の製造方法及び表皮付き発泡成型体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表皮付き発泡成型体を得るために、別工程で
製造したポリオレフィン系樹脂発泡成型体に表皮材を接
着する方法が知られているが、製造効率が悪いという問
題がある。また表皮材を装着した金型内に発泡粒子を充
填してスチーム加熱する方法で表皮付き発泡成型体を得
ようとすると、表皮材がスチーム透過性に乏しいために
粒子相互の融着不良や粒子と表皮材との融着不良を生じ
易く、従来このような問題を防止するためには煩雑な作
業が必要であった。 【解決手段】 本発明方法は、表皮材を金型内に装着し
た後、金型内に熱可塑性樹脂発泡体からなる粒子、チッ
プ状物、粉砕物を充填し、スチームで加熱して発泡体相
互を融着せしめるとともに発泡体と表皮材とを融着して
表皮付き発泡成型体を製造する方法において、少なくと
も発泡体と接する側の面が発泡体との熱融着性を有する
素材によって構成されている表皮材を用い、且つ発泡体
として貫通した穴を有する筒状のポリオレフィン系樹脂
発泡粒子を用いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表皮付き発泡成型体
の製造方法及び表皮付き発泡成型体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を金型内
に充填し、スチーム等によって加熱して発泡粒子相互を
融着させて得られる発泡成型体は、複雑な形状の製品で
あっても比較的容易に得ることができるため、容器、緩
衝材、内装材等の各種の分野において広く利用されてい
る。この種のポリオレフィン系樹脂発泡成型体は、例え
ば自動車内装材等として利用する場合、その表面にレザ
ー等の表皮材を接着しているが、接着剤を用いて表皮材
を接着する方法は、作業工程が煩雑であるとともに、コ
スト高となるという問題を有している。

【０００３】このような問題を解決し得るものとして、
近年、表皮材を発泡成型体の成型用金型内に装着し、こ
の金型内にポリオレフィン系樹脂発泡粒子を充填してス
チームによって加熱し、発泡粒子相互を熱融着させると
ともに、発泡粒子と表皮材とを熱融着によって一体化
し、表皮付き発泡成型体を得る方法が採用されつつあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の表皮付き発泡成形体の表皮材としては、レザー等の如
く通気性を有さないものや、通気性に乏しいものが一般
に用いられているため、表皮材側から加熱用のスチーム
を発泡粒子間に浸透させることができず、このため表皮
材側からの加熱が不充分となって、表皮材と発泡粒子と
の融着が不良となったり、表皮材付近の発泡粒子相互の
融着が不良となったりする虞れがあった。特に複雑な形
状の発泡成形体を得る場合や、肉厚の発泡成形体を得る
場合には、上記した融着不良が著しく発生し易くなると
いう問題があった。

【０００５】このような加熱不良に伴う上記の問題を解
決するために、金型に多数のスチーム導入孔を設けてス
チームの通気性を高めた金型で成型する方法（特開平７
−３２５２３号公報）等が提案されている。しかしなが
ら上記特開平７−３２５２３号公報に記載されている方
法は、スチームを発泡粒子間に浸透させる面で課題を残
し、充分な解決策とはなり得なかった。

【０００６】本発明は上記従来の問題を解決するために
なされたもので、表皮付き発泡成型体を効率良く製造す
ることのできる方法及び優れた表皮付き発泡成型体を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち本発明の表皮付き発
泡成型体の製造方法は、表皮材を金型内に装着した後、
金型内に熱可塑性樹脂発泡体からなる粒子、チップ状
物、粉砕物の１種又は２種以上を充填し、スチームで加
熱して該発泡体を融着せしめるとともに発泡体と表皮材
とを融着一体化した表皮付き発泡成型体を製造する方法
であって、表皮材の少なくとも発泡体と接する側の面が
該熱可塑性樹脂発泡体との熱融着性を有する素材によっ
て構成されているとともに、上記粒子、チップ状物、粉
砕物が、空間率が４５％以上となる形状を有することを
特徴とする。本発明方法において、金型内に充填する熱
可塑性樹脂発泡体としては、ポリオレフィン系樹脂発泡
粒子が好ましく、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子として
は貫通した穴を有する発泡粒子や、長さＬ：と直径：Ｄ
との間に、Ｌ／Ｄ≧４なる関係を有する柱状の発泡粒
子、或いは表面に突起を有する発泡粒子が用いられる。

【０００８】また本発明の表皮付き発泡成型体は、上記
方法によって得られる、表皮材と発泡体とが融着一体化
されてなる表皮付き発泡成型体であって、発泡体が空隙
率１０％以上の連通した空隙を有することを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明において用いる熱可塑性樹
脂発泡体の基材樹脂としては、ポリ塩化ビニル等の塩化
ビニル系樹脂、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、
ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオ
レフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリ
ル系樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。上記
ポリオレフィン系樹脂としてのポリエチレン系樹脂やポ
リプロピレン系樹脂は、例えば低密度ポリエチレン、中
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、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン
−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン
ランダム共重合体、エチレン−ブテンブロック共重合
体、エチレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共
重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金
属イオンで架橋したアイオノマー系樹脂、プロピレン単
独重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、ポリ
ブテン、ポリペンテン、エチレン−プロピレン−ブテン
三元共重合体、プロピレン−アクリル酸共重合体、プロ
ピレン−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。ま
た、これらの他に、エチレン、プロピレン、ブテン、ペ
ンテン等のオレフィン系モノマーと、これらオレフィン
系モノマーと共重合し得るスチレン等のモノマーとの共
重合体も使用できる。

【００１０】上記オレフィン系樹脂のなかでも、圧縮歪
回復性が良好な、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチ
レン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ
ン、直鎖状超低密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹
脂や、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピ
レン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、エチレン
−プロピレン−ブテン三元共重合体が好ましく、特にエ
チレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブ
テンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン
三元共重合体、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。

【００１１】上記ポリオレフィン系樹脂は、過酸化物や
放射線により架橋して用いても、無架橋のまま用いても
良いが、生産工程が簡易で、リサイクルの可能な無架橋
のものが好ましい。

【００１２】本発明において成型に用いる熱可塑性樹脂
発泡体としては、粒子、チップ状物、粉砕物の１種又は
２種以上が用いられる。熱可塑性樹脂発泡体からなる粒
子、チップ状物、粉砕物としては、空間率が４５％以上
となる形状を有するものが用いられる。上記空間率と
は、熱可塑性樹脂発泡体からなる粒子、チップ状物、粉
砕物をメスシリンダー等の目盛り付き容器に入れ、容器
の目盛りから求められる値を内容物の見掛けの体積：Ａ
（cm³ ) とし、次に見掛けの体積を測定した後の粒子、
チップ状物、粉砕物を、アルコールを入れた目盛り付き
容器のアルコール中に沈めてアルコールのみの時の容積
からの増加分から、粒子、チップ状物、粉砕物の真の体
積：Ｂ（cm³ ) を求め、見掛け体積：Ａと真の体積：Ｂ
とから下記式より求められるものである。

【００１３】

【数１】空間率（％）＝｛１−（Ｂ／Ａ）｝×１００

【００１４】また本発明において成型に用いる熱可塑性
樹脂発泡体としては、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子が
好ましく、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子としては、上
記ポリオレフィン系樹脂を基材樹脂とする、貫通した穴
を有する筒状の発泡粒子、突起を有する発泡粒子、或い
は長さＬと直径Ｄとの間にＬ／Ｄ≧４なる関係が成り立
つ柱状の発泡粒子が用いられる。また貫通した穴を有す
る筒状の発泡粒子やＬ／Ｄ≧４なる関係が成り立つ柱状
に、更に突起を有するものも用いることができる。

【００１５】貫通した穴を有する筒状の発泡粒子として
は、外部に連通する中空穴を有する形状であるとともに
（以下、中空穴が外部に連通する方向を「穴方向」と呼
ぶ。）、（ａ）穴方向に垂直な断面（以下、この断面を
「垂直断面」と呼ぶ。）における外周形状及び中空穴形
状が共に円形であるもの、（ｂ）垂直断面における外周
形状及び中空穴形状が共に多角形であるもの、（ｃ）垂
直断面における外周形状、中空穴形状のいずれか一方が
円形で、他方が多角形であるもの、（ｄ）上記（ａ）〜
（ｃ）の如き断面形状を有するものを、その外周におい
て互いに複数結合せしめたもの、（ｅ）穴方向に垂直
な、どの断面においても突起が設けられた上記（ａ）〜
（ｄ）の如き断面形状を有するもの、（ｆ）ある垂直断
面においては上記（ａ）〜（ｄ）の如き断面形状を有し
ており、別の垂直断面においては突起が設けられた上記
（ａ）〜（ｄ）の如き断面形状を有するもの等を例示す
ることができる。

【００１６】図１に示す（ア）〜（ソ）の発泡粒子のう
ち、上記（ａ）に対応するものとしては、（ア）の発泡
粒子が、（ｂ）に対応するものとしては（イ）〜（エ）
の発泡粒子が、（ｃ）に対応するものとしては（オ）、
（カ）の発泡粒子が、（ｄ）に対応するものとしては
（キ）、（ク）の発泡粒子が、（ｅ）に対応するものと
しては（ケ）〜（ス）の発泡粒子が、（ｆ）に対応する
ものとしては（セ）、（ソ）の発泡粒子が挙げられる。
尚、図１において、１は発泡粒子、Ｐは中空穴、ｅは突
起を示す。

【００１７】図１に示した発泡粒子は、本発明において
用い得る筒状の発泡粒子の一例に過ぎず、この他にも垂
直断面における外周形状や中空穴形状が楕円状、正多角
形以外の多角形状となるもの、穴方向に沿って発泡粒子
の一部がくびれているもの、穴方向に沿って発泡粒子が
捩れているもの、垂直断面においてその中心から中空穴
がずれているもの等、筒状の発泡粒子であればいかなる
形状のものも使用可能である。尚、本発明において、垂
直断面形状がＣ字型等になるように筒状発泡粒子の一部
が切り裂かれた形状のものも筒状の発泡粒子に含めるも
のとする。

【００１８】上記筒状の発泡粒子は、垂直断面における
最大外径：Ｄと、穴方向に沿った最大長さ：Ｌとの比、
Ｌ／Ｄが０．２〜５．０、特に０．５〜２．０であるこ
とが好ましい。筒状の発泡粒子のＬ／Ｄが０．２〜５．
０の範囲にある場合には、発泡粒子の成型用金型内への
充填性が良好になるとともに、発泡粒子相互の融着性が
良好となるため好ましい。上記最大外径：Ｄは、図１の
（ア）、（キ）、（ケ）、（セ）に示す如く垂直断面に
おける外周と接する２本の平行する接線間の距離の最大
値であり、ノギスにより測定することができる。また、
Ｌについても図１（ア）、（ケ）に示す如き最大長さで
あり、ノギスにより測定することができる。

【００１９】図１に示す（ア）〜（ク）の発泡粒子のよ
うに突起ｅを有さないものは、発泡粒子を金型に充填す
る際の充填機内等における発泡粒子の詰まりが生じ難
く、金型内に均一な充填率で充填し易いため好ましい。
更に、（ア）、（キ）、（ク）の発泡粒子のように垂直
断面における外周形状及び中空穴形状がともに円形であ
るものは、発泡粒子の製造が比較的容易であるため好ま
しい。

【００２０】本発明において上記筒状の発泡粒子の他
に、中空穴がなく突起のみを有する発泡粒子や柱状の発
泡粒子も使用可能であるが、柱状の発泡粒子の場合、図
２に示すように垂直断面における最大外径：Ｄと長さ：
Ｌとの間に、Ｌ／Ｄ≧４なる関係が成り立つことが必要
であり、特に７≧Ｌ／Ｄ≧４であることが好ましい。柱
状の発泡粒子としては、図２に示したような円柱状のも
のに限らず、多角柱状のもの等も用いることができる。
中空穴がなく突起を有する発泡粒子の場合、図４に示さ
れるように、発泡粒子の長さ：Ｌの方向に対して垂直な
どの断面においても、外周に突起ｅが存在するように形
成されていること、また更に該断面において３又は４個
の突起を有するものが発泡粒子の製造上、安定生産性の
面で好ましい。また、その長さ：Ｌと最大外径：Ｄとの
比：Ｌ／Ｄが、０．５〜２．０であることが発泡粒子の
金型充填時の充填性の面で好ましい。

【００２１】上記したように本発明においては、図１に
示した如き各種の筒状の発泡粒子、図２に示した如きＬ
／Ｄ≧４の柱状の発泡粒子や、図４に示した如き突起を
有する発泡粒子を用いることができるが、特に図１の
（ア）、（オ）に示した如き円筒状の発泡粒子が好まし
い。尚、図１の（ア）、（オ）に示した如き円筒状の発
泡粒子や図２に示した如き円柱状の発泡粒子は、垂直断
面の外周形状が真円形でなくとも、略円形を有していれ
ば良い。

【００２２】特に上記筒状の発泡粒子は、平均粒子重量
が１〜５０ｍｇであることが好ましいが、より好ましく
は平均粒子重量が１〜１０ｍｇである。平均粒子重量が
１ｍｇに満たない発泡粒子は製造そのものが困難であ
り、５０ｍｇを超えると成型時の金型への充填性が悪く
なり易い。また平均粒子重量によっても異なるが、例え
ば平均粒子重量が１〜１０ｍｇの筒状の発泡粒子の場
合、任意の垂直断面における中空穴の最小径をｄ_MIN 、
同じ垂直断面における外周の最小径をＤ_MIN とした時、
ｄ_MIN が０．５ｍｍ以上で、且つｄ_MIN ／Ｄ_MIN の値が
０．３０〜０．９０であることが好ましく、より好まし
くはｄ_MIN が１．０ｍｍ以上で、且つｄ_MIN／Ｄ_MIN の
値が０．４０〜０．８５である。尚、ｄ_MIN の上限は２
０ｍｍ、特に１０ｍｍ以下であることが好ましい。

【００２３】ｄ_MIN とＤ_MIN との間に上記関係が成り立
つ筒状の発泡粒子を用いて成型すると、収縮率が小さく
且つ充分な空隙率を有するとともに、粒子相互の融着性
がより良好な発泡成型体を得ることができる。しかしな
がら、ｄ_MIN が０．５ｍｍ未満であったり、ｄ_MIN ／Ｄ
_MIN の値が０．３０未満であったりすると、充分な空隙
を確保することが困難となって吸音性が不充分なものと
なり易い。またｄ_MIN／Ｄ_MIN の値が０．９０を超える
発泡粒子は、製造そのものが難しいという問題があると
ともに、寸法安定性に欠ける発泡成型体となり易い。
尚、図１の（キ）、（ク）、（ソ）等のように複数の中
空穴が存在する場合には、その全ての中空穴について、
また（ケ）〜（ソ）等のように外周に突起が設けられて
いる場合には突起を除いた形状について、上記の関係が
満たされていることが好ましい。

【００２４】上記発泡粒子は、例えば密閉容器内でポリ
オレフィン系樹脂粒子と発泡剤とを分散媒に分散させ、
攪拌しながら加熱して樹脂粒子中に発泡剤を含浸させ、
次いで発泡温度にて樹脂粒子と分散媒とを容器内より低
圧下（通常は、大気圧下）に放出し、樹脂粒子を発泡さ
せる等の方法によって得ることができる。

【００２５】発泡粒子製造に用いるポリオレフィン系樹
脂粒子は、基材樹脂を押出機内で溶融混練した後、ダイ
スからストランド状に押出して冷却した後、適宜長さに
切断する等の方法で得ることができるが、押出機内で基
材樹脂を溶融混練する際に、必要に応じてタルク、炭酸
カルシウム、硼砂、水酸化アルミニウム、ホウ酸亜鉛等
の無機物を添加して樹脂と溶融混練し、樹脂粒子中にこ
れらの無機物を含有せしめても良い。また用途や目的に
応じ、黒色、灰色、茶色、黄色、赤色、桃色、緑色、青
色等の着色顔料や染料を添加して着色することもでき
る。樹脂粒子中に上記無機物や着色顔料、染料等を添加
する場合、これらの分散性を考慮して、通常はマスター
バッチ法を採用する。無機物や着色顔料、染料の添加量
は、通常、樹脂粒子１００重量部当たり、０．００１〜
５重量部である。樹脂粒子中に無機物を含有させると、
発泡粒子の発泡倍率を向上でき、また気泡径を二次発泡
性、寸法安定性において好適な５０〜３５０μｍに調整
することができる。

【００２６】溶融した樹脂をダイスから押出す際に、得
ようとする発泡粒子の断面形状と略相似形状の樹脂押出
口を有するダイス（例えば筒状発泡粒子を得る場合は筒
状発泡粒子の垂直断面形状と略相似形状の樹脂押出口を
有するダイス）を用いることにより、目的形状の発泡粒
子と相似形状の樹脂粒子を得ることができ、このような
樹脂粒子を用いて上記したように発泡を行えば、目的形
状の発泡粒子を得ることができる。

【００２７】発泡粒子製造に用いる上記分散媒として
は、樹脂粒子を溶解させないものであれば良く、例えば
水、エチレングリコール、グリセリン、メタノール、エ
タノール等が挙げられるが、通常は水が使用される。ま
た発泡剤としては、通常、プロパン、ブタン、ヘキサ
ン、シクロブタン、シクロヘキサン、トリクロロフロロ
メタン、ジクロロフロロメタン、クロロフロロメタン、
トリフロロメタン、1,1,1,2-テトラフロロエタン、1-ク
ロロ-1,1- ジフロロエタン、1,1-ジフロロエタン、1-ク
ロロ-1,2,2,2- テトラフロロエタン等の揮発性発泡剤
や、窒素、二酸化炭素、アルゴン、空気等の無機ガス系
発泡剤が用いられる。また揮発性発泡剤と無機ガス系発
泡剤との混合発泡剤を使用することもできる。これらの
うち、オゾン層破壊の虞れがなく、安価な無機ガス系発
泡剤が好ましく、特に窒素、二酸化炭素、空気が好まし
い。窒素、空気以外の上記発泡剤の使用量は、通常、樹
脂粒子１００重量部当たり、２〜５０重量部であり、ま
た窒素、空気の場合、その使用量は密閉容器内へ圧入す
る圧力範囲が１０〜６０ｋｇｆ／ｃｍ² Ｇとなるように
添加することが好ましい。発泡剤の使用量は、得ようと
する発泡粒子の発泡倍率等に応じて適宜調整する。

【００２８】上記樹脂粒子と発泡剤とを分散媒に分散さ
せて加熱するに際し、樹脂粒子相互の融着を防止するた
め、融着防止剤を分散媒に添加することができる。融着
防止剤としては分散媒に溶解せず、加熱によって溶融し
ないものであれば無機系、有機系を問わず使用可能であ
るが、一般には無機系のものが好ましい。無機系の融着
防止剤としては、カオリン、タルク、マイカ、酸化アル
ミニウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム等の粉体が
好適である。融着防止剤は、平均粒径０．００１〜１０
０μｍ、特に０．０１〜３０μｍのものが好ましい。融
着防止剤は樹脂粒子１００重量部に対し、通常、０．０
１〜１０重量部を添加することが好ましい。また分散助
剤として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オ
レイン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤を併用す
ることができる。分散助剤は樹脂粒子１００重量部当た
り、通常、０．００１〜５重量部添加することが好まし
い。

【００２９】尚、発泡粒子は発泡前の樹脂粒子よりも全
体の寸法が大きくなっているが、通常、発泡粒子のｄ
_MIN ／Ｄ_MIN 及びＬ／Ｄの値と、これに対応する未発泡
の樹脂粒子のｄ_MIN ´／Ｄ_MIN ´及びＬ´／Ｄ´の値と
は殆ど変わらず、未発泡の樹脂粒子のｄ_MIN ´／Ｄ_MIN
´、Ｌ´／Ｄ´の値が前記条件を満たしていれば、発泡
粒子のｄ_MIN ／Ｄ_MIN 、Ｌ／Ｄの値も前記条件を概ね満
たしている。尚、本発明における熱可塑性樹脂発泡体か
らなる粒子、チップ状物、粉砕物を得る手段としては、
熱可塑性樹脂発泡体からなる粒子についてはポリオレフ
ィン系樹脂発泡粒子以外の熱可塑性樹脂発泡粒子の場合
も、上述したポリオレフィン系樹脂発泡粒子と同様の製
法が採用でき、チップ状物については熱可塑性樹脂を押
出機先端から棒状に押出し発泡させ押出発泡直後にカッ
ター刃によりスライスすることによりチップ状の発泡体
として得ることができる。また粉砕物については、既存
の発泡粒子成型体や発泡シート等を粉砕機により粉砕す
ることにより得ることができる。

【００３０】本発明において表皮材としては、通常、合
成樹脂シートが用いられる。表皮材は射出成型、スタン
ピング成形等にて所望の形状に成形したものや、予めＴ
ダイ等から押出して得たシートを、シートプレス成形、
圧空成形、真空成形等の方法で所望の形状に成形したも
のを用いることができる。また予め成型したものではな
くとも良く、発泡粒子等を成型する際に表皮材を吸引し
て成型金型に密着させて賦型したものでも良い。表皮材
は単層構造のものに限らず、発泡層等を有する多層構造
のものであっても良いが、単層構造の場合には表皮材自
体が、発泡体からなるチップ状物、粉砕物、発泡粒子と
融着性を有する素材によって構成されていることが必要
であり、また多層構造の場合には少なくとも発泡体のチ
ップ状物、粉砕物、或いは発泡粒子と接する側の面（内
面側）が該チップ状物、粉砕物、発泡粒子と融着性を有
する素材によって構成されていることが必要である。

【００３１】以下、熱可塑性樹脂発泡体からなる粒子、
チップ状物、粉砕物として、ポリオレフィン系樹脂発泡
粒子を用いた場合を例に説明するが、特に断りのない限
りポリオレフィン系樹脂発泡粒子に代えて他の熱可塑性
樹脂発泡粒子の場合やチップ状物、粉砕物の場合にも同
様の技術を適用することができる。

【００３２】ポリオレフィン系樹脂発泡粒子と融着性を
有する素材は、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の基材樹
脂の違いによって異なる。ポリオレフィン系樹脂発泡粒
子の基材樹脂が、プロピレン−エチレンランダム共重合
体等のポリプロピレン系樹脂である場合、このポリプロ
ピレン系樹脂を基材とする発泡粒子と融着性を有する素
材としては、例えばプロピレン単独重合体や、プロピレ
ン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−エチレン
ランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合
体、プロピレン−エチレン−ブテンランダム共重合体等
のプロピレン成分含有量７０重量％以上のポリプロピレ
ン系樹脂、或いはこれらポリプロピレン系樹脂中にエチ
レン−プロピレンゴム、ＥＰＤＭ等のゴム成分を含むポ
リプロピレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる
が、発泡粒子と融着性を有するものであればこれらに限
定されない。

【００３３】またポリオレフィン系樹脂発泡粒子の基材
樹脂が、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン系
樹脂である場合、このポリエチレン系樹脂を基材とする
発泡粒子と融着性を有する素材としては、例えば低密度
ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエ
チレンや、エチレン成分含有量が７０重量％以上のポリ
エチレン系共重合体等のポリエチレン系樹脂、或いはこ
れらポリエチレン系樹脂中にエチレン−プロピレンゴ
ム、ＥＰＤＭ等のゴム成分を含むポリエチレン系熱可塑
性エラストマー等が挙げられるが、発泡粒子と融着性を
有するものであればこれらに限定されない。

【００３４】上記したポリオレフィン系樹脂発泡粒子と
融着性を有する素材としては、使用するポリオレフィン
系樹脂発泡粒子の基材樹脂の融点以下の融点を有するも
のを選択すると、発泡粒子と表皮材との融着性が更に良
好となるため好ましい。

【００３５】表皮材が多層構造の場合、表面側（ポリオ
レフィン系樹脂発泡粒子と接しない側）を構成する素材
としては、上記したポリオレフィン系樹脂発泡粒子との
融着性を有する素材の他に、ポリオレフィン系樹脂発泡
粒子と融着性を有さないポリ塩化ビニル等や、ポリエス
テル系の織布、不織布、その他、ポリプロピレン系の織
布、不織布等の装飾性の高いシート素材も用いることが
できる。多層構造の表皮材の場合、少なくとも内面側
は、上記したポリオレフィン系樹脂発泡粒子と融着性を
有する素材により構成することが必要であり、外面側の
素材と内面側の素材とは、ホットメルト型接着剤、溶剤
型接着剤等によって積層することができる。また外面側
の素材及びポリオレフィン系樹脂発泡粒子との融着性を
有する素材よりなる内面側の素材を、外面側の素材に熱
接着する等によって積層して表皮材を構成することもで
きる。またホットメルト型接着剤をポリオレフィン系樹
脂発泡粒子との融着性を有する素材として使用すること
もできる。

【００３６】表皮材の素材（多層構造の表皮材の場合に
は、少なくとも内面側の素材）と、ポリオレフィン系樹
脂発泡粒子の基材樹脂とは、上記したように相互に熱融
着性を有するような素材を選択することが必要である
が、特に本発明の表皮付き発泡成型体を、例えば自動車
内装材等の車両用として用いる場合、耐熱性、剛性、エ
ネルギー吸収性、リサイクル性等を考慮すると、表皮材
の素材、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の基材樹脂とも
にポリプロピレン系樹脂を選択することが好ましい。ま
た本発明の表皮付き発泡成型体を寝具、家具等に使用す
る場合、クッション性等を考慮すると、ポリオレフィン
系樹脂発泡粒子の基材樹脂としてポリエチレン系樹脂、
特に直鎖状低密度ポリエチレンが好ましく、表皮材の素
材（或いは表皮材の内面側の素材）も、これと熱融着性
を有するポリエチレン系樹脂を選択することが好まし
い。

【００３７】本発明の表皮付き発泡成型体は、金型内面
に沿う所定形状の上記表皮材が金型内面に沿わせて金型
に取り付けられている状態で型締めした後、上記筒状の
発泡粒子、Ｌ／Ｄ≧４の柱状の発泡粒子や、突起を有す
る発泡粒子を金型内に充填し、金型内にスチームを供給
して発泡粒子を加熱し、発泡粒子相互を融着させるとと
もに発泡粒子と表皮材とを融着させることにより得られ
る。発泡粒子を金型内に充填する方法としては、クラッ
キング充填法、圧縮充填法、加圧充填法等の公知の充填
法を採用することができる。

【００３８】本発明方法では発泡体として空間率が４５
％以上、好ましくは５０〜７０％の粒子、チップ状物、
粉砕物からなるもの、例えば、上記筒状の発泡粒子、Ｌ
／Ｄ≧４の柱状の発泡粒子や突起を有する発泡粒子を用
いるため、表皮材がスチーム透過性を有していなくて
も、発泡粒子側から発泡粒子の間をスチームが透過して
表皮材の付近にまで到達し、この結果、表皮材付近の発
泡粒子や表皮材の内面側が充分に加熱され、表皮材付近
の発泡粒子相互間及び発泡粒子と表皮材との間が確実に
融着される。

【００３９】上記金型は、通常、雄型と雌型とからなる
組合せ金型からなり、表皮材を装着する側（通常、雌
型）には、表皮材を吸引して金型内面に密着させて装着
するために、０．１〜１．０ｍｍ程度の吸引穴が複数設
けられ、他方の金型（通常、雄型）には、充填した発泡
粒子にスチームを供給するためのスチーム供給穴が設け
られている。尚、得られる表皮付き発泡成形体の反りを
防止する上で、表皮材を装着する側の金型側からもスチ
ームにより加熱しながら成型することが効果的である
が、スチームが前記吸引穴から金型内に侵入すると、表
皮材表面が白化したり表皮材表面の艶がなくなる等の問
題を生じるため、表皮材取り付け側の金型をスチームで
加熱する場合には、表皮材に直接スチームがあたらない
ように表皮材装着金型面を加熱（伝熱による間接的な加
熱）する等の工夫が必要である。また、外面側が織布、
不織布等からなる表皮材を用いる場合にも、表皮材取り
付け側の金型から金型内にスチームを供給すると、織布
や不織布の毛が潰されて感触が低下するため、このよう
な表皮材を用いる場合には表皮材取り付け側からの金型
内へのスチーム供給による直接加熱は行わない方が良
い。

【００４０】本発明方法は、上記したように発泡体から
なる空間率４５％以上の粒子、チップ状物、粉砕物、例
えば筒状の発泡粒子、Ｌ／Ｄ≧４の柱状の発泡粒子や突
起を有する発泡粒子を用いることにより、発泡粒子間を
加熱用のスチームが透過し易く、スチーム透過性のない
表皮材を用いても、表皮材付近の発泡粒子相互間や発泡
粒子と表皮材との間を確実に融着させることができる。

【００４１】図３は本発明の表皮付き発泡成型体２の一
例を示し、図中３は表皮材、４は発泡粒子相互を融着し
て形成される発泡体である。本発明方法により得られる
表皮付き発泡成型体２において、発泡体４は空隙率が１
０％以上の連通した空隙を有していることが、特に、発
泡体４は空隙率が１５〜４５％の連通した空隙を有して
いることが、吸音性や緩衝性の面で好ましい。

【００４２】上記発泡体４の空隙率（％）は、発泡体サ
ンプルの外形寸法より求めた体積をａ（cm³ ）、該サン
プルをアルコールを入れた目盛り付き容器のアルコール
中に沈めた時の、目盛り上昇分から求められるサンプル
の真の体積をｂ（cm³ ）とした時、下記式より求められ
る値である。

【００４３】

【数２】空隙率（％）＝｛１−（ｂ／ａ）｝×１００

【００４４】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。

【００４５】実施例１ ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー（ＭＩ＝１０ｇ
／１０分（２３０℃、荷重１０ｋｇｆ）、融点１５９
℃、融解熱量２８Ｊ／ｇ）７０重量％と、エチレン−プ
ロピレンランダム共重合体（ＭＩ＝１０ｇ／１０分、融
点１４６℃、エチレン含有量２．４重量％）３０重量％
との混合樹脂からなるシート（厚み０．６５ｍｍ）を、
プレス成形金型（縦：２００ｍｍ×横：２００ｍｍ×深
さ：４０ｍｍ）にて成形して表皮材を得た。この表皮材
を、雄型と雌型とからなり、金型内の空間が縦：２００
ｍｍ×横：２００ｍｍ×深さ：４０ｍｍの組合せ金型を
有する成型装置の雌型に吸引密着させて装着し、次いで
雌型と雄型とを型締めした後、内圧が１．０ｋｇ／cm²
のエチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン成
分２．４重量％、融点１４６℃）を基材樹脂とする、図
１の（ア）に示す形状の円筒状の発泡粒子（平均粒子重
量２ｍｇ、嵩発泡倍率２０倍、ｄ_MIN ＝１．６ｍｍ、Ｄ
_MIN ＝２．５ｍｍ、ｄ_MIN ／Ｄ_MIN ＝０．６４、Ｌ＝
３．５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝１．０）を金型内に充填した。こ
の後、両金型のドレン弁を開いたまま、雄型側のチャン
バーにスチームを５秒間導入した後、両金型のドレン弁
を閉めて雌型側のチャンバーに１２０℃のスチームを導
入して表皮材側を間接加熱するとともに、雄型側のチャ
ンバーから金型内の発泡粒子に１５０℃のスチームを供
給して発泡粒子を直接加熱し、成型を行った。成型終了
後、空冷してから金型を開いて表皮付き発泡成型体を取
り出し、６０℃、大気圧下で２４時間養生した後、室温
下で保持した。成型に用いた発泡粒子の諸物性を表１
に、得られた表皮付き発泡成型体の諸物性を表２に示
す。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】※１ 発泡粒子の融着性は、表皮付き発泡
成型体を折り曲げて破断させ、表皮積層面下１５ｍｍの
破断面を観察し、 ○・・・発泡粒子の大部分に材料破壊が起こっている。 △・・・発泡粒子の材料破壊と発泡粒子相互間の界面剥
離が混在している。 ×・・・発泡粒子相互間の大部分が界面剥離している。 として評価した。

【００４９】※２ 表皮材と発泡粒子の融着性は、表皮
付き発泡成型体を幅１５ｍｍに切り出したサンプルにお
ける表皮材の９０°剥離試験を行い、剥離面の発泡粒子
の状態を観察し、 ○・・・発泡粒子の大部分に材料破壊が起こっている。 △・・・発泡粒子の材料破壊と界面剥離が混在してい
る。 ×・・・発泡粒子の大部分が界面剥離している。 として評価した。

【００５０】※３ 吸音性は、表皮付き発泡成型体の発
泡体側から２００〜２０００Ｈｚの周波数の音波を照射
して吸音率が３０％以上となる周波数をＪＩＳ Ａ１４
０５垂直入射吸音率測定に基づき測定し、２００〜２０
００Ｈｚの周波数範囲における周波数測定点（１／３オ
クターブバンド周波数）において、 ◎・・・吸音率が３０％以上となる周波数測定点が３点
以上存在する。 ○・・・吸音率が３０％以上となる周波数測定点が２点
存在する。 ×・・・吸音率が３０％以上となる周波数測定点が２点
未満。 として評価した。

【００５１】実施例２ 発泡粒子の内圧を予め１．３ｋｇ／cm² に調整し、金型
内の空間が縦：２００ｍｍ×横：２００ｍｍ×深さ：１
００ｍｍの金型を使用し、該金型の雌型に縦：２００ｍ
ｍ×横：２００ｍｍ×深さ：１００ｍｍに成形された表
皮材を装着した点を除いて実施例１と同様の条件で成型
を行った。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、得られ
た成型体の諸物性を表２に示す。

【００５２】実施例３ 発泡粒子の内圧を予め１．８ｋｇ／cm² に調整し、金型
内の空間が縦：２００ｍｍ×横：２００ｍｍ×深さ：１
５０ｍｍの金型を使用し、該金型の雌型に縦：２００ｍ
ｍ×横：２００ｍｍ×深さ：１５０ｍｍに成形された表
皮材を装着した点を除いて実施例１と同様の条件で成型
を行った。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、得られ
た成型体の諸物性を表２に示す。

【００５３】実施例４ 平均重量２ｍｇ、嵩発泡倍率１０倍、ｄ_MIN ＝１．５ｍ
ｍ、Ｄ_MIN ＝２．６ｍｍ、ｄ_MIN ／Ｄ_MIN ＝０．５８、
Ｌ＝２．９ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝１．１の図１の（ア）に示す
形状の円筒形発泡粒子を使用し、予め発泡粒子内圧を
１．３ｋｇ／cm²に調整した点を除いて実施例３と同様
の条件で成型を行った。使用した発泡粒子の諸物性を表
１に、得られた成型体の諸物性を表２に示す。

【００５４】実施例５ シラン変性ポリプロピレンの架橋発泡シート（２０倍、
融点１５１℃、厚さ３ｍｍ）に、ホットメルト接着剤
（ヒロダイン７８４１）を介して軟質ポリ塩化ビニルシ
ート（厚み０．４ｍｍ）をラミネートした積層シートを
用いて表皮材を形成したした他は、実施例２と同様の条
件で成型を行った。尚、表皮材の発泡粒子と接する側の
面は架橋発泡シートの面とした。使用した発泡粒子の諸
物性を表１に、得られた成型体の諸物性を表２に示す。

【００５５】実施例６ Ｌ＝９ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝５、平均粒子重量２ｍｇ、嵩発泡
倍率２０倍の図２に示す柱状の発泡粒子を使用した点を
除いて実施例４と同様の条件で成型を行った。使用した
発泡粒子の諸物性を表１に、得られた成型体の諸物性を
表２に示す。

【００５６】実施例７ Ｌ＝４．０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝１．６、平均粒子重量２ｍ
ｇ、嵩発泡倍率２０倍の図４の（ア）に示す柱状の発泡
粒子を使用した点を除いて実施例４と同様の条件で成型
を行った。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、得られ
た成型体の諸物性を表２に示す。

【００５７】比較例１ 実施例１と同様の樹脂よりなる、発泡粒子内圧を２．５
ｋｇ／ｃｍ² に調整した略球状の発泡粒子（嵩発泡倍率
８倍）を用いた他は、実施例１と同様の条件で成型を行
った。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、得られた成
型体の諸物性を表２に示す。

【００５８】比較例２ 実施例１と同様の樹脂よりなる、発泡粒子内圧を１．８
ｋｇ／ｃｍ² に調整した略球状の発泡粒子（嵩発泡倍率
８倍）を用いた他は、実施例２と同様の条件で成型し
た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、得られた成型
体の諸物性を表２に示す。

【００５９】比較例３ 実施例１と同様の樹脂よりなる、発泡粒子内圧を１．８
ｋｇ／ｃｍ² に調整した略球状の発泡粒子（嵩発泡倍率
８倍）を用いた他は、実施例３と同様の条件で成型し
た。使用した発泡粒子の諸物性を表１に、得られた成型
体の諸物性を表２に示す。

【００６０】比較例４ 嵩発泡倍率が２０倍の略球状の発泡粒子を用いた点を除
き、比較例３と同様の条件で成型を行った。使用した発
泡粒子の諸物性を表１に、得られた成型体の諸物性を表
２に示す。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明方法によれ
ば、表皮材を装着した金型内に熱可塑性樹脂発泡体から
なる粒子、チップ状物、粉砕物を充填し、スチームで加
熱して発泡体相互を融着せしめるとともに、表皮と発泡
体とが一体となった表皮付き発泡成型体を製造する方法
において、発泡体として空間率が４５％以上となる形状
の熱可塑性樹脂発泡体、筒状の発泡粒子、Ｌ／Ｄ≧４の
柱状の発泡粒子、突起を有する発泡粒子を用いるように
したため、表皮材がスチーム透過性に乏しいものであっ
ても、金型内に充填した発泡粒子の層内にスチームが充
分に透過し、この結果、表皮材付近の発泡粒子が良好に
融着されるとともに、表皮材と発泡粒子との間の融着も
良好となり、発泡体層の厚みが厚くなった場合や、発泡
成型体形状が複雑になった場合でも、発泡粒子やチップ
状物、粉砕物相互の融着性、発泡体と表皮材との融着性
に優れた表皮付き発泡成型体を得ることができる。更に
本発明方法では、成型体製造時に表皮材を一体に取り付
けることができるため、表皮付き発泡成型体の製造効率
に優れる。

【００６２】また本発明の表皮付き発泡成型体は、発泡
体部分が空隙率が１０％以上の連通した空隙を有するた
め、緩衝性、吸音性に優れ、車両、寝具、家具等に好適
に利用することができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において用いる筒状又は突起を有する筒
状の発泡粒子の形状の一例を示す略図である。

【図２】本発明において用いる柱状の発泡粒子の一例を
示す略図である。

【図３】本発明の表皮付き発泡成型体の一例を示す縦断
面図である。

【図４】本発明において用いる突起を有する発泡粒子の
一例を示す略図である。

【符号の説明】

１ 発泡粒子 ２ 表皮付き発泡成型体 ３ 表皮材 ４ 発泡体

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｃ０８Ｌ 23:00 (72)発明者 所 寿男 栃木県宇都宮市砥上町東原282−１ ブラ ンシュール砥上103

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表皮材を金型内に装着した後、金型内に
   熱可塑性樹脂発泡体からなる粒子、チップ状物、粉砕物
   の１種又は２種以上を充填し、スチームで加熱して該発
   泡体を融着せしめるとともに発泡体と表皮材とを融着一
   体化した表皮付き発泡成型体を製造する方法であって、
   表皮材の少なくとも発泡体と接する側の面が該熱可塑性
   樹脂発泡体との熱融着性を有する素材によって構成され
   ているとともに、上記粒子、チップ状物、粉砕物が、空
   間率が４５％以上となる形状を有することを特徴とする
   表皮付き発泡成型体の製造方法。
2. 【請求項２】 金型内に充填する熱可塑性樹脂発泡体
   が、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子である請求項１記載
   の表皮付き発泡成型体の製造方法。
3. 【請求項３】 金型内に充填する熱可塑性樹脂発泡体
   が、貫通した穴を有する筒状のポリオレフィン系樹脂発
   泡粒子である請求項２記載の表皮付き発泡成型体の製造
   方法。
4. 【請求項４】 金型内に充填する熱可塑性樹脂発泡体
   が、長さ：Ｌと直径：Ｄとの間に、Ｌ／Ｄ≧４なる関係
   を有する柱状のポリオレフィン系樹脂発泡粒子である請
   求項２記載の表皮付き発泡成型体の製造方法。
5. 【請求項５】 ポリオレフィン系樹脂発泡粒子が、表面
   に突起を有する発泡粒子である請求項２〜４のいずれか
   に記載の表皮付き発泡成型体の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の方法に
   よって得られる、表皮材と発泡体とが融着一体化されて
   なる表皮付き発泡成型体であって、発泡体が空隙率１０
   ％以上の連通した空隙を有することを特徴とする表皮付
   き発泡成型体。