複合成形品とその製造方法及び製造装置
【課題】 熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートが積層された複合成形品を高い成形精度で製造する方法、それに用いる製造装置、及び前記方法で得られた複合成形品の提供。
【解決手段】 成形型を構成する第１の型と第２の型の間に熱可塑性樹脂シートを張設し、該熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化せしめた後、第１の型と第２の型を型締めして製造する複合成形品の外形と合致するキャビティを形成し、第１の型側からキャビティを通してシート押圧部材を第２の型に近接せしめ、軟化した熱可塑性樹脂シートを第２の型側に押圧し、次いでシート押圧部材を元の位置に戻し、キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面に熱可塑性樹脂シートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造することを特徴とする複合成形品の製造方法。
【解決手段】 成形型を構成する第１の型と第２の型の間に熱可塑性樹脂シートを張設し、該熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化せしめた後、第１の型と第２の型を型締めして製造する複合成形品の外形と合致するキャビティを形成し、第１の型側からキャビティを通してシート押圧部材を第２の型に近接せしめ、軟化した熱可塑性樹脂シートを第２の型側に押圧し、次いでシート押圧部材を元の位置に戻し、キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面に熱可塑性樹脂シートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造することを特徴とする複合成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂シート（以下、シートと略記する。）からなる表皮と発泡合成樹脂成形品とが積層された複合成形品とその製造方法及び製造装置に関する。本発明の複合成形品は、例えば、ユニットバスの天井材等の住宅設備用部材、自動車の内装材（インストルメンタルパネル、ドアパネル、シートバックパネル、ステアリングホイール、取手等）、家具（椅子の座部等）、容器、内装材、壁面材、航空便用の軽量パレット等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
発泡合成樹脂成形品の表面改良目的として、耐久性の向上がある。従来、発泡合成樹脂成形品の表面改良の方法として、発泡合成樹脂成形品の表面に、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）等からなるシートを積層し、これを表皮とした複合成形品が提案されている。
従来、この種の複合成形品の製造方法として、上下一対の金型で、両型の合面に挟持されたシートを加熱してドローダウンさせ、また真空吸引することにより金型に沿うように予備成形し、該型内の熱と蒸気加熱による発泡樹脂材の発泡圧力とにより、同時成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、シートを第一成形型と第二成形型との間に設置し、軟化させ、型締めと同時に真空成形し、表皮材が配置された第一成形型と、多数の透孔を壁面に有する第二成形型との間に形成された成形空間部に充填されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を加熱し、融着させることによって表皮付き発泡成形体を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。なお、特許文献２中には、成形の応用例として、プラグアシスト成形が記載されているが、その詳細については記載されていない。
【０００４】
また、両型間に表皮材をセットし、両型を近接させてこの表皮材の周縁を突出状態にあるセット枠体の先端と他方の型との間で挟持させて両型間に一方の型の型面とセット枠体と表皮材で囲まれる密閉室を形成し、前記表皮材を加熱軟化させつつ前記他方の型内に吸引圧をかけて軟化した表皮材を他方の型の型面に添わせたうえ前記セット枠体を抗体させつつ型締めして型面に軟化した表皮材が添装された他方の型と一方の型間に形成されるキャビティ部に所要量の発泡合成樹脂ビーズ材料を供給し、この発泡合成樹脂ビーズ材料をキャビティ部に供給される蒸気により加熱膨張された表皮材が発泡樹脂成形体の表面に一体化された表皮一体発泡成形品を成形する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
また、表皮材付発泡成形品を製造するに当たり、(1)成形型のキャビティ内へ発泡性熱可塑性樹脂粒子を充填し、蒸気により加熱発泡成形させて融着一体化した成形品を製造する工程、(2)該発泡成形した成形品を一方の型に保持された状態で型開きする工程、(3)他方の型と該成形品との間に、加熱により軟化した表皮材シートを配置する工程、(4)他方の型を真空成形型として使用して該表皮材シートを真空成形すると同時に型締めを行い、一方の型に保持された該成形品をアシスト型として併用して該表皮材シートを成形品に成形・積層一体化する工程とを経て製造する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２９３２９号公報
【特許文献２】特開２００４−７４６５３号公報
【特許文献３】特開平８−１７０１号公報
【特許文献４】特開平９−８５７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した特許文献１〜４に記載された従来技術には、それぞれ次のような問題があった。
特許文献１〜３に記載された製造方法では、シート状の表皮材をキャビティ表面に沿うように予備成形しているが、真空引きのみでは形状精度が十分出し切れない。
特許文献４に記載された製造方法では、発泡樹脂粒子の成形後、一度型開きをし、シートを挿入してからシートの成形となるので、成形工程が２工程となり、非常に効率が悪い。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートが積層された複合成形品を高い成形精度で製造するための製造方法、それに用いる製造装置、及び前記方法で得られた複合成形品の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、成形型を構成する第１の型と第２の型の間にシートを張設し、該シートを加熱、軟化せしめた後、第１の型と第２の型を型締めして製造する複合成形品の外形と合致するキャビティを形成し、第１の型側からキャビティを通してシート押圧部材を第２の型に近接せしめ、軟化したシートを第２の型側に押圧し、次いでシート押圧部材を元の位置に戻し、キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造することを特徴とする複合成形品の製造方法を提供する。
【０００９】
本発明の複合成形品の製造方法において、シート押圧部材によって軟化したシートを第２の型側に押圧するとともに、真空吸引又は圧空によりシートを第２の型に沿わせることが好ましい。
【００１０】
本発明の複合成形品の製造方法において、第２の型に複数の凹部を有し、これらの凹部にシート押圧部材が進退可能に設けられていることが好ましい。
【００１１】
本発明の複合成形品の製造方法において、シートは、熱可塑性樹脂単層シート又は複数枚のシートやフィルムを積層してなる積層シート又は複数枚のシートやフィルムを重ねたシートであることが好ましい。
【００１２】
本発明の複合成形品の製造方法において、シートは、熱可塑性樹脂発泡シート又はそれを含む積層シートであることが好ましい。
【００１３】
本発明の複合成形品の製造方法において、型内成形して得られた成形品の熱可塑性樹脂発泡成形品が露出している面に新たにシートを重ね、型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面をシートからなる表皮で覆った複合成形品を製造することもできる。
【００１４】
また本発明は、前述した本発明に係る製造方法により得られた複合成形品を提供する。
【００１５】
また本発明は、多数の蒸気穴が穿設された第１の型と第２の型から構成された成形型と、第１の型が固定された第１の外装体と、第２の型が固定された第２の外装体とを備え、第１の外装体と第２の外装体とを接近させた時、第１の型と第２の型が型締めされて成形型内に製造する複合成形品の外形と合致するキャビティが形成され、熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給する供給管路が接続され、かつ第１の型と第２の型の間に張設したシートを第１の型側からキャビティを通して第２の型側に押圧するシート押圧部材とを備えたことを特徴とする複合成形品の製造装置を提供する。
【００１６】
本発明の複合成形品の製造装置において、第２の型に複数の凹部を有し、これらの凹部にシート押圧部材が進退可能に設けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明の複合成形品の製造装置において、シート押圧部材が熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給するフィーダーと一体的に設けられたことが好ましい。
【００１８】
本発明の複合成形品の製造装置において、トランスファー成形機を主体とする構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の複合成形品の製造方法は、第１の型と第２の型の間に張設した熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化した後、シート押圧部材によってシートを押圧し、その後キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、型内成形して複合成形品を製造するので、シートを型内面の形状に沿うように精度良く成形でき、目的形状に合致した寸法精度に優れた複合成形品を製造することができる。
本発明の複合成形品は、本発明に係る製造方法によって得られたものなので、目的形状に合致した寸法精度に優れたものとなる。
本発明の複合成形品の製造装置は、第１の型と第２の型の間に張設したシートを第１の型側からキャビティを通して第２の型側に押圧するシート押圧部材を備えているので、このシートを加熱軟化後、シート押圧部材によって押圧し、その後キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、型内成形して複合成形品を製造することによって、シートを型内面の形状に沿うように精度良く成形でき、目的形状に合致した寸法精度に優れた複合成形品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明に係る複合成形品の製造装置の一例を示す図であり、この図中、符号１は成形装置、２は熱可塑性樹脂シート（以下、シートと記す。）、３は第１の型、４は第２の型、５は第１の外装体、６は第２の外装体、７は供給管路、８，９は蒸気導入管、１０，１１は冷却水導入管、１２，１３は真空吸引管、１４，１５はドレン排出管、１６はストッパ、１７はキャビティ、１８は成形型、１９はシート押圧部材、２０はフィーダーである。
【００２１】
この成形装置１は、多数の蒸気穴が穿設された第１の型３と第２の型４とから構成された成形型１８と、第１の型３が固定された第１の外装体５と、第２の型４が固定された第２の外装体６とを備え、第１の外装体５と第２の外装体６とを接近させた時、第１の型３と第２の型４が型締めされて成形型１８内に製造する複合成形品の外形と合致するキャビティ１７が形成され、第１の型３と第２の型４の接触部又はその近傍にシート２を第１の型３と第２の型４の間に張設するシート保持具１６が設けられ、第１の型３に熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ１７内に供給する供給管路７が接続され、かつ第１の型３と第２の型４の間に張設したシート２を第１の型３側からキャビティ１７を通して第２の型４側に押圧するシート押圧部材１９とを備えた構成になっている。
【００２２】
第１の外装体５と第２の外装体６は、それぞれ第１の型３と第２の型４を固定した状態で、離間又は接近する方向（進退方向）に移動可能とされ、第１の外装体５と第２の外装体６とを接近させた時、第１の型３と第２の型４が型締めされて成形型１８内にキャビティ１７が形成され（型締め状態）、この型締め状態から一方又は両方を離間方向に移動させることで型開きできるように構成されている。これらの外装体及び型の移動は、いずれか一方を他方に対して進退方向に移動させてもよいし、両方を進退方向に移動させる構成としてもよい。また図１では、第１の型３を上側に、第２の型４を下側に配置し、第１の型３（又は両方の型）を上下動させて成形を行う横型の成形装置１を例示しているが、第１の型３と第２の型４を左右に配置し、第１の型３（又は両方の型）を水平方向に移動させて成形を行う縦型の成形装置とすることもできる。縦型の成形装置であれば、横型の成形装置と比べてコンパクトに構成でき、成形装置の設置スペースを節約できる利点がある。
【００２３】
本例示において、第１の外装体５と第１の型３との間の空間、及び第２の外装体６と第２の型４との間の空間には、蒸気導入管８，９、冷却水導入管１０，１１、真空吸引管１２，１３及びドレン排出管１４，１５がそれぞれ一本づつ接続されている。
【００２４】
キャビティ１７内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給する供給管路７は、従来より熱可塑性樹脂発泡成形品の製造において用いられている構造のものを使用でき、例えばエアー吹き込みにより熱可塑性樹脂発泡粒子を吸引してキャビティ１７内に搬送し、キャビティ１７内に必要量の熱可塑性樹脂発泡粒子を充填するものが使用される。
【００２５】
シート保持具１６は、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設できればよく、特に限定されず、従来公知の各種保持具を用いることができる。本例示では、第２の型４の上端側にシート２を張設している。なお、複合成形品に合成樹脂製の枠材等を残した状態で成形を行う場合、この枠材等にシート２の縁を挟持する部分を設けてシート保持具１６の機能を持たせ、第２の型４の上端に、シートを挟持させた枠材等を固定し、これによってシート２を張設する構成としてもよい。
【００２６】
本例示において、シート押圧部材１９は、複数の凹部を持つ第２の型４の各凹部に対応する位置に複数個が設けられ、これらの凹部にシート押圧部材１９が進退可能となるように第１の型３側に取り付けられている。このシート押圧部材１９は、熱可塑性樹脂発泡粒子を供給するフィーダー２０と一体的に設けられており、第２の型４の各凹部にシート２を押圧できるとともに、各凹部にフィーダー２０を通して熱可塑性樹脂発泡粒子を供給できるようになっている。
【００２７】
この成形装置１は、第１の型３と第２の型４の間に張設したシート２を第１の型３側からキャビティ１７を通して第２の型４側に押圧するシート押圧部材を備えているので、この熱可塑性樹脂シートを加熱軟化後、シート押圧部材によって押圧し、その後キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、型内成形して複合成形品を製造することによって、熱可塑性樹脂シートを型内面の形状に沿うように精度良く成形でき、目的形状に合致した寸法精度に優れた複合成形品を製造することができる。
【００２８】
次に、図２を参照して本発明に係る複合成形品の製造方法の第１例を説明する。なお本例示は、前述した成形装置１を用い、本発明の方法を実施する場合を例示する。図２は、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設し（図２（ａ）参照）、該シート２を加熱、軟化せしめた後、第１の型３と第２の型４を型締めして製造する複合成形品の外形と合致するキャビティ１７を形成し（図２（ｂ）参照）、第１の型３側からキャビティ１７を通してシート押圧部材１９を第２の型４に近接せしめ、軟化したシート２を第２の型４側に押圧し（図２（ｃ）参照）、次いでシート押圧部材１９を元の位置に戻し（図２（ｄ）参照）、キャビティ１７内に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型１８を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し（図２（ｅ）参照）、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の表面にシート２からなる表皮が積層されてなる複合成形品２２を製造し、成形型から取り出す（図２（ｆ）参照）、各工程によって複合成形品２２を得る各工程を示す断面図である。
【００２９】
本発明の方法において用いるシート２としては、熱可塑性樹脂単層シート又は複数枚のシートやフィルムを積層してなる積層シート又は複数枚のシートやフィルムを重ねたシートであることが好ましい。この熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられる。また、このシート２は、非発泡のシート又はフィルムのみから形成しても良いし、低倍率の発泡樹脂シートを用いてもよい。低倍率の発泡樹脂シートとしては、密度１４０〜５００ｋｇ／ｍ３の発泡ポリスチレン系樹脂シートに、表層としてハイインパクトポリスチレンフィルムが積層された積層シートなどが好ましい。
【００３０】
また熱可塑性樹脂発泡粒子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂を適当な密度に予備発泡させた予備発泡粒子などが用いられる。本発明において好ましい熱可塑性樹脂発泡粒子としては、密度５０〜２００ｋｇ／ｍ３の範囲のポリスチレン系樹脂発泡粒子などが挙げられる。
【００３１】
これらの材料を用い、本発明の方法によって複合成形品を製造するには、まず、図２（ａ）に示すように、型開き状態にある第１、第２の型３，４のうち、第２の型４側にシート２を張設する。前述したように、複合成形品に合成樹脂製の枠材等を残した状態で成形を行う場合、この枠材等にシート２の縁を挟持する部分を設けてシート保持具１６の機能を持たせ、第２の型４の上端に、シート２を挟持させた枠材等を固定し、これによってシート２を張設することが望ましい。
【００３２】
次に、蒸気を第１の外装体５と第２の外装体６の内部に供給し、シート２を加熱、軟化させる。この加熱温度、加熱時間は、シート２の材質、厚みに応じて適宜設定される。
【００３３】
次に、図２（ｂ）に示すように第１の型３と第２の型４を型締めし、製造する複合成形品の外形と合致するキャビティ１７を形成し、さらに図２（ｃ）に示すように、第１の型３側からキャビティ１７を通してシート押圧部材１９を第２の型４に近接せしめ、軟化したシート２を第２の型４側に押圧する。このシート押圧部材１９によるシート２の押圧とともに、真空吸引または圧空によってシート２を第２の型４側に押圧することが好ましい。
【００３４】
図４は、シート押圧部材１９により、加熱軟化したシート２を第２の型４側に押圧する工程を示す概略図であり、本例示では、複数の凹部２４を持った第２の型４を用い、かつこれらの凹部２４のそれぞれに対応させて複数のシート押圧部材１９を進退可能に設けた構成になっている。シート押圧部材１９の押圧動作により、加熱軟化したシート２は第２の型４のそれぞれの凹部２４に沿って押し付けられるので、複数の凹部２４を有するような複雑形状の複合成形品でも製造可能である。
【００３５】
図５に示すように、このシート押圧部材１９の先端部には、円板状の押圧部２５が設けられている。押圧部２５の中央には、フィーダ２０を通して送られる熱可塑性樹脂発泡粒子を噴出する粒子供給口２７が設けられている。このシート押圧部材１９の中心には、粒子供給口２７に開口する通路が設けられ、この通路には図示しない駆動手段に接続された開閉棒２６が進退可能に設けられている。この開閉棒２６を押圧部２５に対し退避方向に移動させることで、粒子供給口２７が開かれ、熱可塑性樹脂発泡粒子が噴出し、開閉棒２６を前進させることで熱可塑性樹脂発泡粒子の供給を停止できるようになっている。
【００３６】
シート押圧部材１９によるシート押圧後、図２（ｄ）に示すように、シート押圧部材１９を上昇させる。この状態でシート２は、第２の型４の内面に沿って配置されている。シート押圧部材１９の上昇時、シート押圧部材１９の押圧部２５先端面は、第１の型３のキャビティ側の面と一致又はほぼ一致することが望ましい。
【００３７】
次に、第１の型３と第２の型４が型締めされ、第２の型４側にシート２が付着した状態にある成形型１８のキャビティ１７内に、供給管路７を通して熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、キャビティ１７内を熱可塑性樹脂発泡粒子で満たす。
【００３８】
次いで、図２（ｅ）に示すように、蒸気導入管８，９を通して各外装体の内部に蒸気を導入し、成形型１８を蒸気加熱して型内成形する。この加熱によりキャビティ１７内の熱可塑性樹脂発泡粒子が膨張し、シート２を第２の型４側に押し付けるように圧力を加える。これによってシート２は第２の型４の形状に沿って綺麗に成形される。また、この加熱でキャビティ１７内の熱可塑性樹脂発泡粒子同士が融着し、熱可塑性樹脂発泡成形品２１が形成されるとともに、シート２に接した熱可塑性樹脂発泡粒子がシート２に融着し、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の表面にシート２が積層した複合成形品２１が得られる。
【００３９】
次いで、冷却水導入管１０，１１からの冷却水導入、ドレン排出管１４，１５からの排水、真空吸引管１２，１３からの排気、排気中止後に空気導入などの操作を行って成形型１８を冷却した後、図２（ｆ）に示すように、第１の型３を第２の型４から離して型開きし、複合成形品２２を型から取り出す。
【００４０】
この複合成形品の製造方法は、第１の型３と第２の型４の間に張設したシート２を加熱、軟化した後、シート２をシート押圧部材１９によって押圧し、その後キャビティ１７内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、型内成形して複合成形品２２を製造するので、シート２を型内面の形状に沿うように精度良く成形でき、目的形状に合致した寸法精度に優れた複合成形品２２を製造することができる。
【００４１】
図６及び図７は、前述した本発明に係る複合成形品の製造方法を用いて製造された複合成形品の一例を示す図であり、図６は複合成形品２２の斜視図、図７は複合成形品２２の要部断面図である。
この複合成形品２２は、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の一面側にシート２からなる表皮が積層された構造になっており、この表皮側を意匠面として用いられる。本発明において、複合成形品２２の形状、寸法は特に限定されない。この複合成形品２２の用途としては、例えばユニットバスの天井材等の住宅設備用部材、自動車の内装材（インストルメンタルパネル、ドアパネル、シートバックパネル、ステアリングホイール、取手等）、家具（椅子の座部等）、容器、内装材、壁面材、航空便用の軽量パレット等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００４２】
図３は、本発明に係る複合成形品の製造方法の第２例を示す図である。この例示では、図２（ｆ）に示すように、型内成形を終えた複合成形品２２の熱可塑性樹脂発泡成形品２１が露出している面に新たにシート２を重ね（図３（ｇ）参照）、型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の表面をシートからなる表皮で覆った複合成形品２３を製造する（図３（ｈ）参照）ことを特徴としている。
【００４３】
この複合成形品２３は、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の表面をシートからなる表皮で覆ったものなので、複合成形品２３の機械強度、耐久性、耐湿性、外観、衛生性などを向上させることができる。
【実施例】
【００４４】
［実施例］
図１に示す装置を用い、本発明の製造方法に従って図６に示す外観を有する複合成形品を製造した。図６中の寸法Ａは４００ｍｍ、Ｂは３００ｍｍ、Ｈ０は２５ｍｍ、図８の寸法Ｃは３０ｍｍとした。原料、成形型、成形条件及び成形工程は下記の通りとした。
【００４５】
（原料）：シート２として、厚さ１ｍｍのハイインパクトポリスチレンシート（ＲＰ東プラ社製、品名：ＮＯＡＳＴＩＣ−Ｍ）を用いた。
また、熱可塑性樹脂発泡粒子として、発泡ポリスチレン樹脂粒子（積水化成品工業社製、品名：ＨＤＳ４０）を嵩倍率４０倍に発泡させたものを用いた。
（成形型）：第１の型３は平板状であり、第２の型４は９個の凹部を有している。
【００４６】
（成形条件及び成形工程）
１．シート２を第２の型４の開口部に張設した。
２．第１の型３と第２の型４を型締めした。
３．シート２を下記の条件で加熱軟化した。
・第１の型３：蒸気圧０．１１ＭＰａ、３０秒間。
・第２の型４：蒸気圧０．１１ＭＰａ、３０秒間。
４．第２の型４側から０．８５ＭＰａで３０秒間真空引きをして、シート２を第２の型４側に引き寄せた。
５．真空成形開始から３秒後に、第１の型３から９本のシート押圧部材１９を第２の型４の凹部２４へ押し出した。この押し出しは、凹部深さＨ０＝２５ｍｍに対し、図４に示す押出長さＤが２３ｍｍとした。
６．その後、第１の型３にシート押圧部材１９を戻す。
７．第２の型４側のシート２と第１の型３の間に発泡ポリスチレン樹脂粒子を充填し、成形型２０を１２０℃、２０秒間蒸気加熱し、冷却後、複合成形品２２を取り出した。
【００４７】
（評価）
得られた複合成形品の外観を図８に示す。得られた複合成形品は、９個の角形凸部がシャープで成形精度が非常に良好であった。寸法的には、第２の型４の凹部深さＨ０＝２５ｍｍに対し、図８中の凸部高さＨ１＝２５ｍｍとなり、第２の型４の表面にシート２が十分接触し、精度良く成形できた。
【００４８】
［比較例］
実施例と同じ原料と成形型を用い、成形工程５．のシート押圧部材１９による押し出しを行わなかった他は、実施例と同様の成形条件と成形工程で複合成形品を製造した。
【００４９】
得られた複合成形品の外観を図９に示す。この複合成形品は、９個の凸部が丸みを帯び、成形型通りの成形品が得られておらず、成形精度が悪かった。寸法的には、第２の型４の凹部深さＨ０＝２５ｍｍに対し、図９中の凸部高さＨ２＝２２ｍｍとなり、第２の型４の表面にシート２が十分接触することなく成形が行われていた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る複合成形品の製造装置の一例を示す、成形装置の断面図である。
【図２】本発明に係る複合成形品の製造方法の第１例を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明に係る複合成形品の製造方法の第２例を工程順に示す断面図である。
【図４】シート押圧部材によるシート押圧を示す概略図である。
【図５】シート押圧部材を例示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図６】本発明に係る複合成形品を例示する斜視図である。
【図７】本発明に係る複合成形品を例示する要部断面図である。
【図８】本発明に係る実施例で製造した複合成形品の側面図である。
【図９】比較例で製造した複合成形品の側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…成形装置、２…シート（熱可塑性樹脂シート）、３…第１の型、４…第２の型、５…第１の外装体、６…第２の外装体、７…供給管路、８，９…蒸気導入管、１０，１１…冷却水導入管、１２，１３…真空吸引管、１４，１５…ドレン排出管、１６…シート保持具、１７…キャビティ、１８…成形型、１９…シート押圧部材、２０…フィーダー、２１…熱可塑性樹脂発泡成形品、２２，２３…複合成形品、２４…凸部、２５…押圧部、２６…開閉棒、２７…粒子供給口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂シート（以下、シートと略記する。）からなる表皮と発泡合成樹脂成形品とが積層された複合成形品とその製造方法及び製造装置に関する。本発明の複合成形品は、例えば、ユニットバスの天井材等の住宅設備用部材、自動車の内装材（インストルメンタルパネル、ドアパネル、シートバックパネル、ステアリングホイール、取手等）、家具（椅子の座部等）、容器、内装材、壁面材、航空便用の軽量パレット等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
発泡合成樹脂成形品の表面改良目的として、耐久性の向上がある。従来、発泡合成樹脂成形品の表面改良の方法として、発泡合成樹脂成形品の表面に、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）等からなるシートを積層し、これを表皮とした複合成形品が提案されている。
従来、この種の複合成形品の製造方法として、上下一対の金型で、両型の合面に挟持されたシートを加熱してドローダウンさせ、また真空吸引することにより金型に沿うように予備成形し、該型内の熱と蒸気加熱による発泡樹脂材の発泡圧力とにより、同時成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、シートを第一成形型と第二成形型との間に設置し、軟化させ、型締めと同時に真空成形し、表皮材が配置された第一成形型と、多数の透孔を壁面に有する第二成形型との間に形成された成形空間部に充填されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を加熱し、融着させることによって表皮付き発泡成形体を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。なお、特許文献２中には、成形の応用例として、プラグアシスト成形が記載されているが、その詳細については記載されていない。
【０００４】
また、両型間に表皮材をセットし、両型を近接させてこの表皮材の周縁を突出状態にあるセット枠体の先端と他方の型との間で挟持させて両型間に一方の型の型面とセット枠体と表皮材で囲まれる密閉室を形成し、前記表皮材を加熱軟化させつつ前記他方の型内に吸引圧をかけて軟化した表皮材を他方の型の型面に添わせたうえ前記セット枠体を抗体させつつ型締めして型面に軟化した表皮材が添装された他方の型と一方の型間に形成されるキャビティ部に所要量の発泡合成樹脂ビーズ材料を供給し、この発泡合成樹脂ビーズ材料をキャビティ部に供給される蒸気により加熱膨張された表皮材が発泡樹脂成形体の表面に一体化された表皮一体発泡成形品を成形する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
また、表皮材付発泡成形品を製造するに当たり、(1)成形型のキャビティ内へ発泡性熱可塑性樹脂粒子を充填し、蒸気により加熱発泡成形させて融着一体化した成形品を製造する工程、(2)該発泡成形した成形品を一方の型に保持された状態で型開きする工程、(3)他方の型と該成形品との間に、加熱により軟化した表皮材シートを配置する工程、(4)他方の型を真空成形型として使用して該表皮材シートを真空成形すると同時に型締めを行い、一方の型に保持された該成形品をアシスト型として併用して該表皮材シートを成形品に成形・積層一体化する工程とを経て製造する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２９３２９号公報
【特許文献２】特開２００４−７４６５３号公報
【特許文献３】特開平８−１７０１号公報
【特許文献４】特開平９−８５７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した特許文献１〜４に記載された従来技術には、それぞれ次のような問題があった。
特許文献１〜３に記載された製造方法では、シート状の表皮材をキャビティ表面に沿うように予備成形しているが、真空引きのみでは形状精度が十分出し切れない。
特許文献４に記載された製造方法では、発泡樹脂粒子の成形後、一度型開きをし、シートを挿入してからシートの成形となるので、成形工程が２工程となり、非常に効率が悪い。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートが積層された複合成形品を高い成形精度で製造するための製造方法、それに用いる製造装置、及び前記方法で得られた複合成形品の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、成形型を構成する第１の型と第２の型の間にシートを張設し、該シートを加熱、軟化せしめた後、第１の型と第２の型を型締めして製造する複合成形品の外形と合致するキャビティを形成し、第１の型側からキャビティを通してシート押圧部材を第２の型に近接せしめ、軟化したシートを第２の型側に押圧し、次いでシート押圧部材を元の位置に戻し、キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面にシートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造することを特徴とする複合成形品の製造方法を提供する。
【０００９】
本発明の複合成形品の製造方法において、シート押圧部材によって軟化したシートを第２の型側に押圧するとともに、真空吸引又は圧空によりシートを第２の型に沿わせることが好ましい。
【００１０】
本発明の複合成形品の製造方法において、第２の型に複数の凹部を有し、これらの凹部にシート押圧部材が進退可能に設けられていることが好ましい。
【００１１】
本発明の複合成形品の製造方法において、シートは、熱可塑性樹脂単層シート又は複数枚のシートやフィルムを積層してなる積層シート又は複数枚のシートやフィルムを重ねたシートであることが好ましい。
【００１２】
本発明の複合成形品の製造方法において、シートは、熱可塑性樹脂発泡シート又はそれを含む積層シートであることが好ましい。
【００１３】
本発明の複合成形品の製造方法において、型内成形して得られた成形品の熱可塑性樹脂発泡成形品が露出している面に新たにシートを重ね、型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面をシートからなる表皮で覆った複合成形品を製造することもできる。
【００１４】
また本発明は、前述した本発明に係る製造方法により得られた複合成形品を提供する。
【００１５】
また本発明は、多数の蒸気穴が穿設された第１の型と第２の型から構成された成形型と、第１の型が固定された第１の外装体と、第２の型が固定された第２の外装体とを備え、第１の外装体と第２の外装体とを接近させた時、第１の型と第２の型が型締めされて成形型内に製造する複合成形品の外形と合致するキャビティが形成され、熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給する供給管路が接続され、かつ第１の型と第２の型の間に張設したシートを第１の型側からキャビティを通して第２の型側に押圧するシート押圧部材とを備えたことを特徴とする複合成形品の製造装置を提供する。
【００１６】
本発明の複合成形品の製造装置において、第２の型に複数の凹部を有し、これらの凹部にシート押圧部材が進退可能に設けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明の複合成形品の製造装置において、シート押圧部材が熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給するフィーダーと一体的に設けられたことが好ましい。
【００１８】
本発明の複合成形品の製造装置において、トランスファー成形機を主体とする構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の複合成形品の製造方法は、第１の型と第２の型の間に張設した熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化した後、シート押圧部材によってシートを押圧し、その後キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、型内成形して複合成形品を製造するので、シートを型内面の形状に沿うように精度良く成形でき、目的形状に合致した寸法精度に優れた複合成形品を製造することができる。
本発明の複合成形品は、本発明に係る製造方法によって得られたものなので、目的形状に合致した寸法精度に優れたものとなる。
本発明の複合成形品の製造装置は、第１の型と第２の型の間に張設したシートを第１の型側からキャビティを通して第２の型側に押圧するシート押圧部材を備えているので、このシートを加熱軟化後、シート押圧部材によって押圧し、その後キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、型内成形して複合成形品を製造することによって、シートを型内面の形状に沿うように精度良く成形でき、目的形状に合致した寸法精度に優れた複合成形品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明に係る複合成形品の製造装置の一例を示す図であり、この図中、符号１は成形装置、２は熱可塑性樹脂シート（以下、シートと記す。）、３は第１の型、４は第２の型、５は第１の外装体、６は第２の外装体、７は供給管路、８，９は蒸気導入管、１０，１１は冷却水導入管、１２，１３は真空吸引管、１４，１５はドレン排出管、１６はストッパ、１７はキャビティ、１８は成形型、１９はシート押圧部材、２０はフィーダーである。
【００２１】
この成形装置１は、多数の蒸気穴が穿設された第１の型３と第２の型４とから構成された成形型１８と、第１の型３が固定された第１の外装体５と、第２の型４が固定された第２の外装体６とを備え、第１の外装体５と第２の外装体６とを接近させた時、第１の型３と第２の型４が型締めされて成形型１８内に製造する複合成形品の外形と合致するキャビティ１７が形成され、第１の型３と第２の型４の接触部又はその近傍にシート２を第１の型３と第２の型４の間に張設するシート保持具１６が設けられ、第１の型３に熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ１７内に供給する供給管路７が接続され、かつ第１の型３と第２の型４の間に張設したシート２を第１の型３側からキャビティ１７を通して第２の型４側に押圧するシート押圧部材１９とを備えた構成になっている。
【００２２】
第１の外装体５と第２の外装体６は、それぞれ第１の型３と第２の型４を固定した状態で、離間又は接近する方向（進退方向）に移動可能とされ、第１の外装体５と第２の外装体６とを接近させた時、第１の型３と第２の型４が型締めされて成形型１８内にキャビティ１７が形成され（型締め状態）、この型締め状態から一方又は両方を離間方向に移動させることで型開きできるように構成されている。これらの外装体及び型の移動は、いずれか一方を他方に対して進退方向に移動させてもよいし、両方を進退方向に移動させる構成としてもよい。また図１では、第１の型３を上側に、第２の型４を下側に配置し、第１の型３（又は両方の型）を上下動させて成形を行う横型の成形装置１を例示しているが、第１の型３と第２の型４を左右に配置し、第１の型３（又は両方の型）を水平方向に移動させて成形を行う縦型の成形装置とすることもできる。縦型の成形装置であれば、横型の成形装置と比べてコンパクトに構成でき、成形装置の設置スペースを節約できる利点がある。
【００２３】
本例示において、第１の外装体５と第１の型３との間の空間、及び第２の外装体６と第２の型４との間の空間には、蒸気導入管８，９、冷却水導入管１０，１１、真空吸引管１２，１３及びドレン排出管１４，１５がそれぞれ一本づつ接続されている。
【００２４】
キャビティ１７内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給する供給管路７は、従来より熱可塑性樹脂発泡成形品の製造において用いられている構造のものを使用でき、例えばエアー吹き込みにより熱可塑性樹脂発泡粒子を吸引してキャビティ１７内に搬送し、キャビティ１７内に必要量の熱可塑性樹脂発泡粒子を充填するものが使用される。
【００２５】
シート保持具１６は、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設できればよく、特に限定されず、従来公知の各種保持具を用いることができる。本例示では、第２の型４の上端側にシート２を張設している。なお、複合成形品に合成樹脂製の枠材等を残した状態で成形を行う場合、この枠材等にシート２の縁を挟持する部分を設けてシート保持具１６の機能を持たせ、第２の型４の上端に、シートを挟持させた枠材等を固定し、これによってシート２を張設する構成としてもよい。
【００２６】
本例示において、シート押圧部材１９は、複数の凹部を持つ第２の型４の各凹部に対応する位置に複数個が設けられ、これらの凹部にシート押圧部材１９が進退可能となるように第１の型３側に取り付けられている。このシート押圧部材１９は、熱可塑性樹脂発泡粒子を供給するフィーダー２０と一体的に設けられており、第２の型４の各凹部にシート２を押圧できるとともに、各凹部にフィーダー２０を通して熱可塑性樹脂発泡粒子を供給できるようになっている。
【００２７】
この成形装置１は、第１の型３と第２の型４の間に張設したシート２を第１の型３側からキャビティ１７を通して第２の型４側に押圧するシート押圧部材を備えているので、この熱可塑性樹脂シートを加熱軟化後、シート押圧部材によって押圧し、その後キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、型内成形して複合成形品を製造することによって、熱可塑性樹脂シートを型内面の形状に沿うように精度良く成形でき、目的形状に合致した寸法精度に優れた複合成形品を製造することができる。
【００２８】
次に、図２を参照して本発明に係る複合成形品の製造方法の第１例を説明する。なお本例示は、前述した成形装置１を用い、本発明の方法を実施する場合を例示する。図２は、第１の型３と第２の型４の間にシート２を張設し（図２（ａ）参照）、該シート２を加熱、軟化せしめた後、第１の型３と第２の型４を型締めして製造する複合成形品の外形と合致するキャビティ１７を形成し（図２（ｂ）参照）、第１の型３側からキャビティ１７を通してシート押圧部材１９を第２の型４に近接せしめ、軟化したシート２を第２の型４側に押圧し（図２（ｃ）参照）、次いでシート押圧部材１９を元の位置に戻し（図２（ｄ）参照）、キャビティ１７内に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型１８を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し（図２（ｅ）参照）、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の表面にシート２からなる表皮が積層されてなる複合成形品２２を製造し、成形型から取り出す（図２（ｆ）参照）、各工程によって複合成形品２２を得る各工程を示す断面図である。
【００２９】
本発明の方法において用いるシート２としては、熱可塑性樹脂単層シート又は複数枚のシートやフィルムを積層してなる積層シート又は複数枚のシートやフィルムを重ねたシートであることが好ましい。この熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられる。また、このシート２は、非発泡のシート又はフィルムのみから形成しても良いし、低倍率の発泡樹脂シートを用いてもよい。低倍率の発泡樹脂シートとしては、密度１４０〜５００ｋｇ／ｍ３の発泡ポリスチレン系樹脂シートに、表層としてハイインパクトポリスチレンフィルムが積層された積層シートなどが好ましい。
【００３０】
また熱可塑性樹脂発泡粒子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂を適当な密度に予備発泡させた予備発泡粒子などが用いられる。本発明において好ましい熱可塑性樹脂発泡粒子としては、密度５０〜２００ｋｇ／ｍ３の範囲のポリスチレン系樹脂発泡粒子などが挙げられる。
【００３１】
これらの材料を用い、本発明の方法によって複合成形品を製造するには、まず、図２（ａ）に示すように、型開き状態にある第１、第２の型３，４のうち、第２の型４側にシート２を張設する。前述したように、複合成形品に合成樹脂製の枠材等を残した状態で成形を行う場合、この枠材等にシート２の縁を挟持する部分を設けてシート保持具１６の機能を持たせ、第２の型４の上端に、シート２を挟持させた枠材等を固定し、これによってシート２を張設することが望ましい。
【００３２】
次に、蒸気を第１の外装体５と第２の外装体６の内部に供給し、シート２を加熱、軟化させる。この加熱温度、加熱時間は、シート２の材質、厚みに応じて適宜設定される。
【００３３】
次に、図２（ｂ）に示すように第１の型３と第２の型４を型締めし、製造する複合成形品の外形と合致するキャビティ１７を形成し、さらに図２（ｃ）に示すように、第１の型３側からキャビティ１７を通してシート押圧部材１９を第２の型４に近接せしめ、軟化したシート２を第２の型４側に押圧する。このシート押圧部材１９によるシート２の押圧とともに、真空吸引または圧空によってシート２を第２の型４側に押圧することが好ましい。
【００３４】
図４は、シート押圧部材１９により、加熱軟化したシート２を第２の型４側に押圧する工程を示す概略図であり、本例示では、複数の凹部２４を持った第２の型４を用い、かつこれらの凹部２４のそれぞれに対応させて複数のシート押圧部材１９を進退可能に設けた構成になっている。シート押圧部材１９の押圧動作により、加熱軟化したシート２は第２の型４のそれぞれの凹部２４に沿って押し付けられるので、複数の凹部２４を有するような複雑形状の複合成形品でも製造可能である。
【００３５】
図５に示すように、このシート押圧部材１９の先端部には、円板状の押圧部２５が設けられている。押圧部２５の中央には、フィーダ２０を通して送られる熱可塑性樹脂発泡粒子を噴出する粒子供給口２７が設けられている。このシート押圧部材１９の中心には、粒子供給口２７に開口する通路が設けられ、この通路には図示しない駆動手段に接続された開閉棒２６が進退可能に設けられている。この開閉棒２６を押圧部２５に対し退避方向に移動させることで、粒子供給口２７が開かれ、熱可塑性樹脂発泡粒子が噴出し、開閉棒２６を前進させることで熱可塑性樹脂発泡粒子の供給を停止できるようになっている。
【００３６】
シート押圧部材１９によるシート押圧後、図２（ｄ）に示すように、シート押圧部材１９を上昇させる。この状態でシート２は、第２の型４の内面に沿って配置されている。シート押圧部材１９の上昇時、シート押圧部材１９の押圧部２５先端面は、第１の型３のキャビティ側の面と一致又はほぼ一致することが望ましい。
【００３７】
次に、第１の型３と第２の型４が型締めされ、第２の型４側にシート２が付着した状態にある成形型１８のキャビティ１７内に、供給管路７を通して熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、キャビティ１７内を熱可塑性樹脂発泡粒子で満たす。
【００３８】
次いで、図２（ｅ）に示すように、蒸気導入管８，９を通して各外装体の内部に蒸気を導入し、成形型１８を蒸気加熱して型内成形する。この加熱によりキャビティ１７内の熱可塑性樹脂発泡粒子が膨張し、シート２を第２の型４側に押し付けるように圧力を加える。これによってシート２は第２の型４の形状に沿って綺麗に成形される。また、この加熱でキャビティ１７内の熱可塑性樹脂発泡粒子同士が融着し、熱可塑性樹脂発泡成形品２１が形成されるとともに、シート２に接した熱可塑性樹脂発泡粒子がシート２に融着し、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の表面にシート２が積層した複合成形品２１が得られる。
【００３９】
次いで、冷却水導入管１０，１１からの冷却水導入、ドレン排出管１４，１５からの排水、真空吸引管１２，１３からの排気、排気中止後に空気導入などの操作を行って成形型１８を冷却した後、図２（ｆ）に示すように、第１の型３を第２の型４から離して型開きし、複合成形品２２を型から取り出す。
【００４０】
この複合成形品の製造方法は、第１の型３と第２の型４の間に張設したシート２を加熱、軟化した後、シート２をシート押圧部材１９によって押圧し、その後キャビティ１７内に熱可塑性樹脂発泡粒子を供給し、型内成形して複合成形品２２を製造するので、シート２を型内面の形状に沿うように精度良く成形でき、目的形状に合致した寸法精度に優れた複合成形品２２を製造することができる。
【００４１】
図６及び図７は、前述した本発明に係る複合成形品の製造方法を用いて製造された複合成形品の一例を示す図であり、図６は複合成形品２２の斜視図、図７は複合成形品２２の要部断面図である。
この複合成形品２２は、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の一面側にシート２からなる表皮が積層された構造になっており、この表皮側を意匠面として用いられる。本発明において、複合成形品２２の形状、寸法は特に限定されない。この複合成形品２２の用途としては、例えばユニットバスの天井材等の住宅設備用部材、自動車の内装材（インストルメンタルパネル、ドアパネル、シートバックパネル、ステアリングホイール、取手等）、家具（椅子の座部等）、容器、内装材、壁面材、航空便用の軽量パレット等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００４２】
図３は、本発明に係る複合成形品の製造方法の第２例を示す図である。この例示では、図２（ｆ）に示すように、型内成形を終えた複合成形品２２の熱可塑性樹脂発泡成形品２１が露出している面に新たにシート２を重ね（図３（ｇ）参照）、型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の表面をシートからなる表皮で覆った複合成形品２３を製造する（図３（ｈ）参照）ことを特徴としている。
【００４３】
この複合成形品２３は、熱可塑性樹脂発泡成形品２１の表面をシートからなる表皮で覆ったものなので、複合成形品２３の機械強度、耐久性、耐湿性、外観、衛生性などを向上させることができる。
【実施例】
【００４４】
［実施例］
図１に示す装置を用い、本発明の製造方法に従って図６に示す外観を有する複合成形品を製造した。図６中の寸法Ａは４００ｍｍ、Ｂは３００ｍｍ、Ｈ０は２５ｍｍ、図８の寸法Ｃは３０ｍｍとした。原料、成形型、成形条件及び成形工程は下記の通りとした。
【００４５】
（原料）：シート２として、厚さ１ｍｍのハイインパクトポリスチレンシート（ＲＰ東プラ社製、品名：ＮＯＡＳＴＩＣ−Ｍ）を用いた。
また、熱可塑性樹脂発泡粒子として、発泡ポリスチレン樹脂粒子（積水化成品工業社製、品名：ＨＤＳ４０）を嵩倍率４０倍に発泡させたものを用いた。
（成形型）：第１の型３は平板状であり、第２の型４は９個の凹部を有している。
【００４６】
（成形条件及び成形工程）
１．シート２を第２の型４の開口部に張設した。
２．第１の型３と第２の型４を型締めした。
３．シート２を下記の条件で加熱軟化した。
・第１の型３：蒸気圧０．１１ＭＰａ、３０秒間。
・第２の型４：蒸気圧０．１１ＭＰａ、３０秒間。
４．第２の型４側から０．８５ＭＰａで３０秒間真空引きをして、シート２を第２の型４側に引き寄せた。
５．真空成形開始から３秒後に、第１の型３から９本のシート押圧部材１９を第２の型４の凹部２４へ押し出した。この押し出しは、凹部深さＨ０＝２５ｍｍに対し、図４に示す押出長さＤが２３ｍｍとした。
６．その後、第１の型３にシート押圧部材１９を戻す。
７．第２の型４側のシート２と第１の型３の間に発泡ポリスチレン樹脂粒子を充填し、成形型２０を１２０℃、２０秒間蒸気加熱し、冷却後、複合成形品２２を取り出した。
【００４７】
（評価）
得られた複合成形品の外観を図８に示す。得られた複合成形品は、９個の角形凸部がシャープで成形精度が非常に良好であった。寸法的には、第２の型４の凹部深さＨ０＝２５ｍｍに対し、図８中の凸部高さＨ１＝２５ｍｍとなり、第２の型４の表面にシート２が十分接触し、精度良く成形できた。
【００４８】
［比較例］
実施例と同じ原料と成形型を用い、成形工程５．のシート押圧部材１９による押し出しを行わなかった他は、実施例と同様の成形条件と成形工程で複合成形品を製造した。
【００４９】
得られた複合成形品の外観を図９に示す。この複合成形品は、９個の凸部が丸みを帯び、成形型通りの成形品が得られておらず、成形精度が悪かった。寸法的には、第２の型４の凹部深さＨ０＝２５ｍｍに対し、図９中の凸部高さＨ２＝２２ｍｍとなり、第２の型４の表面にシート２が十分接触することなく成形が行われていた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る複合成形品の製造装置の一例を示す、成形装置の断面図である。
【図２】本発明に係る複合成形品の製造方法の第１例を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明に係る複合成形品の製造方法の第２例を工程順に示す断面図である。
【図４】シート押圧部材によるシート押圧を示す概略図である。
【図５】シート押圧部材を例示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図６】本発明に係る複合成形品を例示する斜視図である。
【図７】本発明に係る複合成形品を例示する要部断面図である。
【図８】本発明に係る実施例で製造した複合成形品の側面図である。
【図９】比較例で製造した複合成形品の側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…成形装置、２…シート（熱可塑性樹脂シート）、３…第１の型、４…第２の型、５…第１の外装体、６…第２の外装体、７…供給管路、８，９…蒸気導入管、１０，１１…冷却水導入管、１２，１３…真空吸引管、１４，１５…ドレン排出管、１６…シート保持具、１７…キャビティ、１８…成形型、１９…シート押圧部材、２０…フィーダー、２１…熱可塑性樹脂発泡成形品、２２，２３…複合成形品、２４…凸部、２５…押圧部、２６…開閉棒、２７…粒子供給口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型を構成する第１の型と第２の型の間に熱可塑性樹脂シートを張設し、該熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化せしめた後、第１の型と第２の型を型締めして製造する複合成形品の外形と合致するキャビティを形成し、第１の型側からキャビティを通してシート押圧部材を第２の型に近接せしめ、軟化した熱可塑性樹脂シートを第２の型側に押圧し、次いでシート押圧部材を元の位置に戻し、キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面に熱可塑性樹脂シートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造することを特徴とする複合成形品の製造方法。
【請求項２】
シート押圧部材によって軟化した熱可塑性樹脂シートを第２の型側に押圧するとともに、真空吸引又は圧空により熱可塑性樹脂シートを第２の型に沿わせることを特徴とする請求項１に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項３】
第２の型に複数の凹部を有し、これらの凹部にシート押圧部材が進退可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項４】
熱可塑性樹脂シートが、熱可塑性樹脂単層シート又は複数枚のシートやフィルムを積層してなる積層シート又は複数枚のシートやフィルムを重ねたシートである請求項１〜３のいずれかに記載の複合成形品の製造方法。
【請求項５】
熱可塑性樹脂シートが、熱可塑性樹脂発泡シート又はそれを含む積層シートである請求項１〜３のいずれかに記載の複合成形品の製造方法。
【請求項６】
型内成形して得られた成形品の熱可塑性樹脂発泡成形品が露出している面に新たに熱可塑性樹脂シートを重ね、型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面を熱可塑性樹脂シートからなる表皮で覆った複合成形品を製造することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の複合成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法により得られた複合成形品。
【請求項８】
多数の蒸気穴が穿設された第１の型と第２の型から構成された成形型と、第１の型が固定された第１の外装体と、第２の型が固定された第２の外装体とを備え、第１の外装体と第２の外装体とを接近させた時、第１の型と第２の型が型締めされて成形型内に製造する複合成形品の外形と合致するキャビティが形成され、熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給する供給管路が接続され、かつ第１の型と第２の型の間に張設した熱可塑性樹脂シートを第１の型側からキャビティを通して第２の型側に押圧するシート押圧部材とを備えたことを特徴とする複合成形品の製造装置。
【請求項９】
第２の型に複数の凹部を有し、これらの凹部にシート押圧部材が進退可能に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の複合成形品の製造装置。
【請求項１０】
シート押圧部材が熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給するフィーダーと一体的に設けられたことを特徴とする請求項９に記載の複合成形品の製造装置。
【請求項１１】
トランスファー成形機を主体とする請求項８〜１０のいずれかに記載の複合成形品の製造装置。
【請求項１】
成形型を構成する第１の型と第２の型の間に熱可塑性樹脂シートを張設し、該熱可塑性樹脂シートを加熱、軟化せしめた後、第１の型と第２の型を型締めして製造する複合成形品の外形と合致するキャビティを形成し、第１の型側からキャビティを通してシート押圧部材を第２の型に近接せしめ、軟化した熱可塑性樹脂シートを第２の型側に押圧し、次いでシート押圧部材を元の位置に戻し、キャビティ内に熱可塑性樹脂発泡粒子を充填し、次いで成形型を熱可塑性樹脂発泡粒子の融着温度以上の温度に加熱して型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面に熱可塑性樹脂シートからなる表皮が積層されてなる複合成形品を製造することを特徴とする複合成形品の製造方法。
【請求項２】
シート押圧部材によって軟化した熱可塑性樹脂シートを第２の型側に押圧するとともに、真空吸引又は圧空により熱可塑性樹脂シートを第２の型に沿わせることを特徴とする請求項１に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項３】
第２の型に複数の凹部を有し、これらの凹部にシート押圧部材が進退可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項４】
熱可塑性樹脂シートが、熱可塑性樹脂単層シート又は複数枚のシートやフィルムを積層してなる積層シート又は複数枚のシートやフィルムを重ねたシートである請求項１〜３のいずれかに記載の複合成形品の製造方法。
【請求項５】
熱可塑性樹脂シートが、熱可塑性樹脂発泡シート又はそれを含む積層シートである請求項１〜３のいずれかに記載の複合成形品の製造方法。
【請求項６】
型内成形して得られた成形品の熱可塑性樹脂発泡成形品が露出している面に新たに熱可塑性樹脂シートを重ね、型内成形し、熱可塑性樹脂発泡成形品の表面を熱可塑性樹脂シートからなる表皮で覆った複合成形品を製造することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の複合成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法により得られた複合成形品。
【請求項８】
多数の蒸気穴が穿設された第１の型と第２の型から構成された成形型と、第１の型が固定された第１の外装体と、第２の型が固定された第２の外装体とを備え、第１の外装体と第２の外装体とを接近させた時、第１の型と第２の型が型締めされて成形型内に製造する複合成形品の外形と合致するキャビティが形成され、熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給する供給管路が接続され、かつ第１の型と第２の型の間に張設した熱可塑性樹脂シートを第１の型側からキャビティを通して第２の型側に押圧するシート押圧部材とを備えたことを特徴とする複合成形品の製造装置。
【請求項９】
第２の型に複数の凹部を有し、これらの凹部にシート押圧部材が進退可能に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の複合成形品の製造装置。
【請求項１０】
シート押圧部材が熱可塑性樹脂発泡粒子をキャビティ内に供給するフィーダーと一体的に設けられたことを特徴とする請求項９に記載の複合成形品の製造装置。
【請求項１１】
トランスファー成形機を主体とする請求項８〜１０のいずれかに記載の複合成形品の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−８８６２７（Ｐ２００６−８８６２７Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７９３５５（Ｐ２００４−２７９３５５）
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
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