JP2024002789A

JP2024002789A - 一体成形体の製造方法

Info

Publication number: JP2024002789A
Application number: JP2022102200A
Authority: JP
Inventors: 知生常盤; Tomoo Tokiwa; 弘行山路; Hiroyuki Yamaji; 智弘星野; Toshihiro Hoshino; 直文太田; Naofumi Ota
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 2022-06-24
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2024-01-11

Abstract

【課題】皺の発生が抑制された一体成形体を製造する。【解決手段】熱可塑性樹脂（Ａ）の溶融物をダイ１０から下方に押出して軟化状態のパリソン２ａを分割成形型１１ａ，１１ｂ間に配置する工程と、分割成形型１１ａのキャビティ面から型締め方向Ｘに突出して設置された、複数のシート材保持用ピン１２によりシート材３の成形部分を保持し、シート材３を分割成形型１１ａとともに型締め方向Ｘに移動させて、パリソン２ａにシート材３の成形部分を当接させ、シート材３の成形部分とパリソン２ａとを接着させる工程と、シート材保持用ピン１２の突出高さを低く調整しつつ、型締めを完了する工程と、シート材３が接着されたパリソン２ａをシート材３とともにブロー成形する工程と、ブロー成形により得られたブロー成形体２の一部にシート材３が接着されている一体成形体１を成形型から取り出す工程とを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、一体成形体の製造方法に関する。

従来、分割成形型間にパリソンを押し出してブロー成形するに際し、分割成形型とパリソンとの間に不織布などのシート材を配置して、シート材とブロー成形体とを一体的に成形することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３－９２４３１号公報

このような背景技術において、特許文献１にあっては、上端縁側をクランプで挟持した不織布を分割成形型とパリソンとの間に垂れ下がるように配置して、パリソン内に空気を吹込んでプリブローを行うとともに、分割成形型の閉鎖を進行させることによって、パリソンと不織布とを接触させ、次いで、これらが分割成形型のキャビティ面の一部に接触するようにしている。そして、分割成形型を閉鎖した後、パリソン内に圧縮空気を吹き込むと同時に、分割成形型のキャビティ面とパリソンとの間の空気を強制的に外部に排出することで、成形型の合わせ面の全周にわたってパリソンと不織布とが挟持され熱圧着されるように、パリソンと不織布とが接触した状態で、キャビティ面を滑って膨張していきながら、キャビティ面の凹凸形状に対応した立体形状に、一体に成形されるようにしている。

本発明者らは、このような背景技術に着目して鋭意検討を重ねたところ、特許文献１に開示された方法では、シート材としての不織布に皺が発生してしまう虞があり、特に、キャビティ面の凸形状が転写されて成形される製品凹部において、シート材としての不織布に皺が発生し易いというものであった。

そこで、本発明者らは、上記背景技術に鑑みて、皺の発生が抑制されたシート材とブロー成形体との一体成形体の製造方法を提供するべく、さらなる鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

本発明に係る一体成形体の製造方法は、熱可塑性樹脂（Ａ）からなるブロー成形体の一部に、シート材が接着されている一体成形体の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂（Ａ）の溶融物をダイから下方に押出して軟化状態のパリソンを分割成形型間に配置する工程と、前記分割成形型のキャビティ面から型締め方向に突出して設置された、複数のシート材保持用ピンにより前記シート材の成形部分を保持し、前記シート材を前記分割成形型とともに型締め方向に移動させて、前記パリソンに前記シート材の成形部分を当接させ、前記シート材の成形部分と前記パリソンとを接着させる工程と、前記シート材保持用ピンの突出高さを低く調整しつつ、型締めを完了する工程と、前記シート材が接着されたパリソンを前記シート材とともにブロー成形する工程と、ブロー成形により得られた前記ブロー成形体の一部に前記シート材が接着されている前記一体成形体を成形型から取り出す工程とを含む方法としてある。

本発明によれば、皺の発生が抑制された一体成形体を製造することができる。

本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法の工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法の工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法の工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法の工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法の工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法の工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法の工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法の工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法において、シート材保持用ピンによりシート材の成形部分を保持する保持手段の一例を示す説明図である。本発明の実施形態に係る一体成形体の製造方法において、シート材保持用ピンによりシート材の成形部分を保持する保持手段の他の一例を示す説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１～図８は、本実施形態における一連の工程を模式的に示す説明図であり、本実施形態にあっては、熱可塑性樹脂（Ａ）からなるブロー成形体２の一部に、シート材３が接着されている一体成形体１を製造対象としている。

ブロー成形体２に用いる熱可塑性樹脂（Ａ）としては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、プロピレン単独重合体（ｈ－ＰＰ）、プロピレン－エチレンランダム共重合体（ｒ－ＰＰ）、プロピレン－エチレンブロック共重合体（ｂ－ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン（スチレン単独重合体：ＧＰＰＳ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、スチレン－メチルメタクリレート共重合体（ＭＳ）、アクリロニトリル－スチレン共重合体（ＡＳ）、ポリスチレン変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）、アクリロニトリル－スチレン－ブタジエン共重合体（ＡＢＳ）等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等のポリエステル系樹脂、ビスフェノール型ポリカーボネート（ＰＣ）等のポリカーボネート系樹脂、又はこれらの混合物を用いることができる。

これらの樹脂の中でも、ポリオレフィン系樹脂が特に好ましく、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂がさらに好ましい。なお、本発明において、本発明の所期の効果を損なわない範囲において、ポリオレフィン系樹脂には、ポリオレフィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂又は／及びエラストマーを含有させることができる。ポリオレフィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂又は／及びエラストマーの含有量は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して３０重量部以下が好ましく、１５重量部以下がより好ましい。

また、ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂の場合には、融点が１２０～１７０℃であることが望ましい。成形性と耐熱性の観点からは、融点は、１３０～１７０℃であることが好ましく、より好ましくは１４０～１６５℃である。なお、融点は、ＪＩＳＫ７１２１（２０１０）に基づき測定することができる。また、ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂の場合には、融点が１１０～１４０℃であることが望ましい。成形性と耐熱性の観点からは、融点は、１１５～１３０℃であることが好ましい。なお、融点は、ＪＩＳＫ７１２１（２０１０）に基づき測定することができる。
また、ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレイト（ＭＦＲ）が、０．１～１０ｇ／１０分を有するものが、ブロー成形性の観点から好ましい。ブロー成形性の観点からは、ＭＦＲは、０．３～１．０ｇ／１０分であることが好ましく、より好ましくは０．３～０．７ｇ／１０分である。
なお、ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレイト（ＭＦＲ）の測定は、ポリプロピレン系樹脂についてはＪＩＳＫ７２１０（１９９９年）の試験条件Ｍ（温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎ）に基づいて行い、ポリエチレン系樹脂についてはＪＩＳＫ７２１０（１９９９年）の試験条件Ｄ（温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎ）に基づいて行うものとする。

また、熱可塑性樹脂（Ａ）には、各種の添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば、導電性付与剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、紫外線防止剤、難燃剤、無機充填剤、抗菌剤、電磁波遮蔽剤、ガスバリヤー剤、帯電防止剤等が挙げられる。これらの添加剤は、その目的、効果が発揮し得る範囲で添加され、添加量は概ね熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部に対して、１０重量部以下、好ましくは５重量部以下、更に好ましくは３重量部以下である。

一方、シート材３は、熱可塑性樹脂（Ｂ）により構成することができる。シート材３に用いる熱可塑性樹脂（Ｂ）としては、前記熱可塑性樹脂（Ａ）として挙げられる樹脂を使用することができ、パリソン２ａやブロー成形体２との接着性を考慮して適宜選択された樹脂を単独で又は混合して用いることができる。熱可塑性樹脂（Ａ）に用いる樹脂に応じて、熱可塑性樹脂（Ｂ）には、熱可塑性樹脂（Ａ）との相溶性が高い樹脂が含まれているのが好ましく、熱可塑性樹脂（Ａ）と同種又は同一の樹脂が含まれているのがより好ましい。例えば、熱可塑性樹脂（Ａ）としてポリオレフィン系樹脂を用いた場合、熱可塑性樹脂（Ｂ）には、同種又は同一のポリオレフィン系樹脂が５ｗｔ％以上含まれているのが好ましく、より好ましくは１０～１００ｗｔ％であり、さらに好ましくは３０～１００ｗｔ％である。なお、上記含有量は、シート材３全体を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）の重量に対するポリオレフィン系樹脂の含有量を現わすものである。例えば、シート材３が単層構造の場合には、シート材３を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）の中にポリオレフィン系樹脂が特定量含まれていることを示している。また、シート材３が多層構造である場合には、シート材３の接着面側にポリオレフィン系樹脂又はポリオレフィン系樹脂を含む熱可塑性樹脂からなる層とその他の熱可塑性樹脂からなる層からなる多層構造であり、熱可塑性樹脂（Ｂ）からなるシート材３の全体重量に対して、ポリオレフィン系樹脂が特定量含まれていることを示している。
さらに具体的には、熱可塑性樹脂（Ａ）としてポリプロピレン系樹脂を用いた場合、熱可塑性樹脂（Ｂ）には、同種の樹脂としてポリプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。
また、熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点は、ブロー成形体２との接着性の観点から、１２０～１７０℃であることが好ましく、より好ましくは１２５～１６０℃である。さらに、シート材とブロー成形体２との接着性と、シート材の厚み維持の観点からは、熱可塑性樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）との融点差は、１０～３０℃であることが好ましく、より好ましくは１０～２０℃である。なお、上記融点の測定方法は、熱可塑性樹脂（Ａ）における測定方法と同様である。

また、シート材３の具体的な形態は特に限定されないが、シート材３としては、織布、不織布、編み物、樹脂シートなどが挙げられる。これらの中でも、後述するようにして一体成形体１をブロー成形する際に、シート材３の成形部分（或いは、成形される予定である部分）とパリソン２ａとの間に空気が入り込んでしまっても、両者の接着界面に気泡となって残留してしまわない程度にシート材３が通気性を有しているのが好ましい。より具体的には、シート材３は、織布又は不織布であるのが好ましい。シート材３が不織布である場合には、ＪＩＳＬ０２２２に例示される不織布を用いることができる。
なお、不織布の製法は限定されるものではないが、中でもニードルパンチ製法によって得られる不織布が一体成形性の観点より好ましい。シート材３が不織布により形成されている場合、不織布の目付重量は１５０～３００ｇ/ｍ^２のものが好適に使用できる。一体成形体１とした際の外観の向上の観点から、１７０～２５０ｇ/ｍ^２が好ましい。また、不織布の厚みは、一体成形体１の表面の肌触りの風合いが向上するという観点より１．５～３．０ｍｍが好ましい。

本実施形態において、一体成形体１を製造するには、まず、型開き状態で待機する一対の分割成形型１１ａ，１１ｂの間に、熱可塑性樹脂（Ａ）の溶融物をダイ１０の環状吐出口から鉛直方向下方に向けて筒状に押し出して、軟化状態のパリソン２ａを分割成形型１１ａ，１１ｂ間に配置する。その際、ダイ１０から押し出されたパリソン２ａの押し出し方向の先端側をピンチして融着せしめ、ダイ１０の環状吐出口の内周側に設けられた図示しない吹き出し口からパリソン２ａ内に空気を吹き込むことによって、パリソン２ａの周長が鉛直方向に沿って概ね一定となるように、パリソン２ａの形状を整えながら押し出すようにするのが好ましい（図１参照）。

図示する例では、一方の分割成形型１１ａに、複数のシート材保持用ピン１２が、キャビティ面から型締め方向Ｘに突出して設置されており、シート材３の成形部分の平面が、型締め方向Ｘに対して交差、好ましくは直交するように配置されることが好ましい。換言すれば、シート材３の成形部分の平面が、パリソン２ａの押出方向に沿うように、好ましくは平行となるように、平面状に保持された状態で、シート材保持用ピン１２の先端側に保持されていることが好ましい。シート材保持用ピン１２によりシート材３の成形部分を保持するにあたり、その保持手段は、シート材３が離型時に外れるように保持できれば、特に限定されない。例えば、図９に示すように、シート材３側に穿設された保持穴３ａに、シート材保持用ピン１２の先端側に設けられた係止部１２ａを挿通することによって保持するなどすればよく、シート材３として織布又は不織布を用いる場合などには、図１０に示すように、シート材保持用ピン１２の先端側の拡径部に設けられた面ファスナー１２ｂを介して保持することもできる。

ここで、「シート材３の成形部分」は、パリソン２ａと接着され、後述するようにして一体成形体１をブロー成形する際に、成形されるブロー成形体２と一体となってキャビティ面の凹凸形状が転写され、当該ブロー成形体２の成形面に追従して所望の形状にシート材が成形される部分をいうものとする。

分割成形型１１ａにシート材保持用ピン１２を設置するにあたり、その配置は特に限定されない。例えば、シート材３の成形部分が方形状の場合には、少なくともその四隅に配置されるようにするなど、シート材３の成形部分の形状、大きさなどに応じて適宜設計することができる。特に、本実施形態にあっては、シート材３の成形部分に張力を加えず、かつ、シート材３の成形部分が弛まずに平面状に保持されるように、シート材３の成形部分の形状、大きさなどに応じて、シート材３の成形部分の周縁に沿って適宜調整された間隔を以て、シート材保持用ピン１２を設置するのが好ましい。

また、図示する例では、シート材３の成形部分が、ブロー成形体２の成形面内、すなわちキャビティ面内に配置されるように、シート材保持用ピン１２がキャビティ面内のみに設けられていることが好ましい。本実施形態にあっては、必要に応じて、シート材保持用ピン１２の配置を適宜調整することで、ブロー成形体２の成形面内の任意の範囲に選択的に、シート材３の成形部分を配置することができる。特に、シート材３の成形部分が、ブロー成形体２の成形面全体ではなく、シート材保持用ピン１２をキャビティ面内に配置することで、ブロー成形体２の特定の一部分のみにシート材３を接着して成形させることができる点で、本発明の製造方法は優れている。この際には、シート材保持用ピン１２は、成形型のパーティングラインの内側に位置することになる。

シート材保持用ピン１２は、キャビティ面から型締め方向Ｘに突出した状態から、その突出高さが低くなるように、それぞれ個別に高さ調整が可能とされている。図示する例では、成形型１１ａ内に埋設されたエアシリンダー１３にシート材保持用ピン１２を取り付けることによって、それぞれのシート材保持用ピン１２の突出高さを個別に調整できるようにしているが、これに限定されない。シート材保持用ピン１２の先端側に保持されたシート材３の成形部分の全部又は一部が、型締め方向Ｘに対して直交するように平面状に保持された状態を維持したまま、シート材保持用ピン１２の突出高さが低くなるように調整することができれば、モーター駆動による動力伝達手段などの他の手段を利用することもできる。

型開き状態で待機する分割成形型１１ａ，１１ｂ間にパリソン２ａが配置されると、型締め動作が開始され、分割成形型１１ａ，１１ｂがパリソン２ａに向かって互いに近接する型締め方向Ｘに移動する。これに伴って、一方の分割成形型１１ａ側にシート材保持用ピン１２により保持されたシート材３が、当該分割成形型１１ａとともに型締め方向Ｘに移動する。その際、シート材保持用ピン１２はキャビティ面から型締め方向Ｘに突出した状態にある。また、パリソン２ａに向かって移動するシート材３の成形部分の平面（パリソン側の表面部分）が、その移動中も型締め方向Ｘに対して直交するように平面状に保持された状態に維持されているのが好ましい。

本実施形態にあっては、このような型締め動作がなされることによって、型締め動作の途中で軟化状態のパリソン２ａにシート材３の成形部分の平面を当接させ、そのパリソン２ａの蓄熱を利用してシート材３の成形部分とパリソン２ａとを接着させる（図２参照）。その後、シート材３の成形部分とパリソン２ａとの当接部位を接着させた後も型締め動作を継続し、分割成形型１１ａをパリソン２ａに向けて移動させる一方で、シート材保持用ピン１２の突出高さを低く調整しつつ（図３参照）、型締めを完了する（図４参照）。

シート材保持用ピン１２の突出高さを低く調整するに際しては、シート材３の成形部分が、パリソン２ａに当接した後も型締め方向Ｘに対して直交するように平面状に保持された状態に維持されるように調整するのが好ましい。さらに、シート材３の成形部分とパリソン２ａとの当接部位が、より広い接着面積を以て良好に接着されるように、シート材３の成形部分が適度の押圧力でパリソン２ａに押し当てられるように調整するのが好ましい。なお、成形型側のシート材保持用ピン１２による押圧と、ブローエアーによるパリソン２ａからの押圧とが釣り合っているか、シート材保持用ピン１２による押圧が強い状態を経由して、シート材３とパリソン２ａとが接着されることが好ましい。その際、シート材３の成形部分が伸びて、その伸びしろを減じてしまったり、シート材保持用ピン１２がパリソン２ａに突き刺さってしまったりすることがないようにしつつ、シート材３の成形部分とパリソン２ａとの接着面積をより広くできるようにすることが好ましい。
なお、シート材３の引張伸び及び引張弾性率、シート材保持用ピン１２の突出高さを低くするタイミングなどを制御することによって、シート材３の成形部分とパリソン２ａとの接着面積をより広くできるよう調整することができる。例えば、シート材３の成形部分とパリソン２ａとを接着させる際に、パリソン２ａ内の体積が過度に拡大しない程度に、パリソン２ａにエアーを吹き込んで、パリソン２ａの皺の形成を防止することにより、シート材３の成形部分とパリソン２ａとの接着面積をより広くすることができる。

シート材３の成形部分とパリソン２ａとがより良好に接着されるようにする上で、シート材３の引張伸びは、１５０％以上であるのが好ましく、より好ましくは１７０％～３００％、さらに好ましくは１８０％～２５０％である。また、シート材３の引張弾性率は、０．１～１ｋＰａであるのが好ましく、より好ましくは０．１～０．７ｋＰａ、さらに好ましくは０．１～０．５ｋＰａである。シート材保持用ピン１２の突出高さを低くするタイミングが早過ぎると、シート材３の成形部分やパリソン２ａに皺が生じてしまう虞がある。上記引張伸び率の測定は、ＪＩＳＬ１９１３（２０１０）に準拠して測定することができる。

また、このようにして、シート材３とパリソン２ａとが当接して接着した後、シート材保持用ピン１２の突出高さを低く調整しつつ、型締め動作を継続していくと、キャビティ面の凹凸形状に応じて、シート材３の成形部分が部分的にキャビティ面に近づいていく（図３参照）。そして、シート材保持用ピン１２の高さが低くなり、その高さが低い状態で保持された後には、シート材３の成形部分が、キャビティ面の凹凸形状に沿うようにして、キャビティ面に徐々に接触していくようになる。その際、シート材保持用ピン１２が、シート材３の成形部分を保持した状態のまま、シート材３の成形部分を保持する先端側を残して成形型１１ａ内に格納されていくのが好ましい（図９（ｂ）、図１０（ｂ）参照）。
一方で、キャビティ面とシート材３とが近づいていない部分においては、型締め操作と連動して、シート材保持用ピン１２の高さが調節され続けるため、シート材３やパリソン２ａの皺の形成が防止される。また、この段階では、シート材３とパリソン２ａとが接着しているので、効率的に皺の形成が防止される。このようにすることで、パリソン２ａとシート材３とが、キャビティ面の凹凸形状に沿って同調して伸び、皺の形成を防止することが可能となる。このようにすることで、パリソン２ａとシート材３とが、キャビティ面の凹凸形状に沿って同調して伸び、皺の形成を防止することが可能となる。

このようにすることで、シート材３の成形部分とキャビティ面の凹凸形状との間に隙間が生じ難くすることができるとともに、型締め動作の最終段階において、分割成形型１１ａ，１１ｂ間においてパリソン２ａが、シート材３の成形部分に、より完全に接着されていくようにしつつ、型締め動作を完了させることができる。

型締め動作が完了すると、シート材３が接着されたパリソン２ａが分割成形型１１ａ，１１ｂ間に挟まれるようにして、分割成形型１１ａ，１１ｂ間に形成されたキャビティ内に閉じ込められる（図４参照）。次いで、本実施形態にあっては、その状態で、パリソン２ａ内の中空部にさらにブローエアーを吹き込むことによって、シート材３が接着されたパリソン２ａをシート材３とともにブロー成形する。これにより、成形されるブロー成形体２とシート材３とが一体となって、シート材３の成形部分にもキャビティ面の凹凸形状が転写され、シート材３の成形部分が、ブロー成形体２の成形面に追従して所望の形状に成形された一体成形体１を形成することができる。

このようにしてブロー成形するに際し、図示する例にあっては、他方の分割成形型１１ｂに、管状の穿刺ピン１４がその軸方向に沿って進退可能に設置されている。そして、穿刺ピン１４が軸方向に沿って前進すると、パリソン２ａを貫通してパリソン２ａ内の中空部に突出し、穿刺ピン１４を介してブローエアーを吹き込むことができるようにしているが（図５、図６参照）、パリソン２ａ内の中空部にブローエアーを吹き込む手段は特に限定されない。穿刺ピン１４を設置する位置も特に限定されないが、シート材３を避けてパリソン２ａを貫通するように設置するのが好ましい。

特に図示しないが、一体成形体１が形成された後は、穿刺ピン１４を軸方向に沿って後退させるとともに、分割成形型１１ａ，１１ｂを型締め方向Ｘと逆向きに移動させて型開きをし、シート材３が接着されている一体成形体１を成形型から取り出すことによって、一連の工程を終えることができる。
なお、成形型から取り出された一体成形体１に対しては、必要に応じてバリ取りなどの後加工を施すことができる。

以上のような本実施形態によれば、型締めに際し、シート材保持用ピン１２により保持されたシート材３の成形部分をパリソン２ａに当接させて、シート材３の成形部分とパリソン２ａとを接着させ、その後は、シート材保持用ピン１２の突出高さを低く調整しつつ、型締めを完了させ、ブロー成形時に、シート材３の成形部がパリソン２ａに良好に追従して、両者が一体となってキャビティ面の凹凸形状に沿って伸びるように同調させることができる。その結果、特に、キャビティ面の凸形状が転写されて成形される製品凹部にあっても、皺の発生が抑制された一体成形体１を製造することができる。

また、本実施形態にあっては、一体成形体１が形成された後に又は成形されるまでの間に、以下に説明するようにして、成形された又は成形途中のブロー成形体２の中空部に発泡粒子４を充填し、当該ブロー成形体２内に発泡粒子成形体を形成することによって、製造対象の一体成形体１が、その内部に発泡粒子成形体を含む複合体として製造されるようにすることもできる。

図示する例では、他方の分割成形型１１ｂに、回転刃又は打ち抜き刃などの図示しない穿孔手段を備える発泡粒子充填フィーダ１５が設置されている。そして、穿孔手段によりブロー成形体２に充填口２ｂを穿設し（図７参照）、発泡粒子充填フィーダ１５を通って圧送される発泡粒子４が、穿設された充填口２ｂからブロー成形体２の中空部に充填されるようにしている（図８参照）。
なお、ブロー成形体２に充填口２ｂを穿設するに際しては、ブロー成形体２が成形途中であっても穿孔可能な状態となっていればよい。また、ブロー成形体２を成形型から取り出した後に、再度、発泡粒子成形体が製造可能な別の成形型に設置して成形することもできる。

ブロー成形体２の中空部に発泡粒子４を充填するに際しては、少なくともブロー成形体２の内面が軟化状態にあるうちに充填を完了するのが好ましい。充填方法としては、ブロー成形体２の中空部内の圧力を大気圧よりも高い状態に調整し、ブロー成形体２の中空部内の圧力よりも高い圧力で加圧して圧縮された発泡粒子４を、ブロー成形体２の中空部に充填し、充填完了後にブロー成形体２の中空部内の圧力を開放する、いわゆる圧縮充填法を採用するのが好ましい。なお、発泡粒子４を充填する工程を含む際には、パリソン２ａが発泡粒子４の充填により冷やされ易くなるので、特に、型締めが完了する前にパリソン２ａとシート材３とを接着させておくことが重要となる。

そして、充填完了後に、穿刺ピン１４を介してブロー成形体２内に加熱媒体を供給することにより、発泡粒子４を二次発泡させると共に、相互に加熱融着させて発泡粒子成形体を形成する。加熱媒体としては、通常スチームが用いられる。スチームの蒸気圧は、０．１５ＭＰａ～０．６ＭＰａ（Ｇ）であることが好ましく、より好ましくは０．１８ＭＰａ～０．５ＭＰａ（Ｇ）である。

このようにして、内部に発泡粒子成形体を含む複合体として一体成形体１を製造するにあたり、発泡粒子４は、ブロー成形体２内に形成された発泡粒子成形体が、ブロー成形体２の内面と良好に接着するように、好ましくは、ブロー成形体２に用いる熱可塑性樹脂（Ａ）と同種又は同一の樹脂を用いて、この種の発泡粒子を製造する公知の方法により製造することができる。例えば、熱可塑性樹脂（Ａ）がポリオレフィン系樹脂の場合には、発泡粒子もポリオレフィン系樹脂であることが好ましく、熱可塑性樹脂（Ａ）がポリプロピレン系樹脂の場合には、発泡粒子もポリプロピレン系樹脂であることが好ましい。

また、発泡粒子４の見かけ密度は特に限定されないが、好ましくは、一般に使用されている見かけ密度が０．０１８～０．３ｇ／ｃｍ^３の発泡粒子４を用いることができる。スチームによる二次発泡性能の制御を容易にする上で、発泡粒子４の見かけ密度は０．０２２～０．１５ｇ／ｃｍ^３であるのがより好ましい。
また、発泡粒子４の粒径は、ブロー成形体２に穿設された充填口２ｂからの充填し易さを考慮すると、１～６ｍｍであるのが好ましく、より好ましくは２～５ｍｍである。

以下、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。

［実施例１～４］
熱可塑性樹脂（Ａ）としてポリプロピレン系樹脂（日本ポリプロ社製；ＥＣ９ＧＤ、ＭＦＲ＝０．５g／１０分、融点１６６℃）を用いて、ダイから下方に押し出して軟化状態のパリソンを分割成形型間（金型間）に配置した。その際、押出機温度２２０℃、ダイス温度１９０℃に設定して熱可塑性樹脂（Ａ）の溶融物を押し出した。また、熱可塑性樹脂（Ａ）の溶融物をダイから押し出す際に、パリソンの周長が９００ｍｍとなるように調整した。
また、型開き状態で待機する一方の分割成形型側に、キャビティ面から型締め方向に突出して設置された、複数のシート材保持用ピンによりシート材の成形部分を保持した。シート材としては、縦１２００ｍｍ×横１１００ｍｍに切り揃えられた不織布を用いた。
なお、シート材保持用ピンは、その突出高さを６０～１３５ｍｍとし、キャビティ面の凹凸と対応させて高低差をつけて、パリソンの押出方向と平行にシート材の成形部分が保持されるように配置した。シート材保持用ピンの配置数は８本であり、成形部分におけるピン１本当たりのシート材の面積は１６５０ｃｍ^２あった。また、キャビティ面の中央部には、面積３５００ｃｍ^２（縦５００ｍｍ×横７００ｍｍ）の範囲に、高さ１２０ｍｍの台形状の凸型の成形部が形成されており、当該凸型の成形部によって製品凹部が賦形されるようにした。
実施例１～４のそれぞれに用いた不織布の材料構成（熱可塑性樹脂（Ｂ））、目付、引張伸び、引張弾性率を表１に示す。但し、引張伸び及び引張弾性率は、ＭＤ方向に沿って測定した値と、ＴＤ方向に沿って測定した値の平均値である。

次いで、型締め動作を開始し、シート材を分割成形型とともに型締め方向に移動させて、シート材保持用ピンの突出高さが最も高い状態としてパリソンにシート材の成形部分を当接させ、シート材の成形部分とパリソンとを接着させた。
なお、このときの成形型温度は６０℃であり、型締め直前のパリソンの表面温度は１７０～１９０℃であった。
その後も型締め動作を継続し、シート材保持用ピンの突出高さを低く調整しつつ、型締めを完了させた。そして、シート材が接着されたパリソンをシート材とともにブロー成形し、ブロー成形体の一部にシート材が接着されている一体成形体を形成した。
なお、吹き込みブロー圧力は０．３ＭＰａ（Ｇ）で成形型形状を賦形した。

［実施例５～８］
実施例１～４と同様の工程を経て、ブロー成形体の一部にシート材が接着されている一体成形体を形成するに際し、軟化状態のブロー成形体の中空部内に、その壁部を貫通させて、発泡粒子充填フィーダ及び２０本のスチームピン（スチーム導入・排出管）を挿入した。そして、スチームピンからブロー成形体の中空部内の気体を給排気して、ブロー成形体の中空部内の圧力を０．１５ＭＰａ（Ｇ）に調整しながら、充填フィーダを通して、発泡粒子（プロピレン系樹脂発泡粒子；嵩密度３０ｇ／Ｌ、融点１４８℃）をブロー成形体の中空部内に充填した。

発泡粒子充填後、ブロー成形体の中空部内に挿入された２０本のスチームピンうち、１０本のスチームピンＡから吸引しながら、他の１０本のスチームピンＢから中空成形体の中空部内に０．４０ＭＰａ（Ｇ）のスチームを２０秒間供給した。次に、スチームピンＢから吸引しながら、スチームピンＡからブロー成形体の中空部内に０．４０ＭＰａ（Ｇ）のスチームを２０秒間供給した。次に、全てのスチームピンからブロー成形体の中空部内に０．４０ＭＰａ（Ｇ）のスチームを２０秒間供給した。これらのスチーム加熱により、発泡粒子を二次発泡させるとともに、発泡粒子相互を融着させ、さらにブロー成形体の内側面と発泡粒子成形体とを融着させ、ブロー成形体内に発泡粒子成形体を形成し、ブロー成形体と発泡粒子成形体とを一体化した。発泡成形体の冷却完了後、充填フィーダ及びスチームピンを発泡成形体から抜き取り、成形型を開いて、内部に発泡粒子成形体を含む複合体として成形された、バリ付きの一体成形体を取り出した。この一体成形体のバリ部分を取り除いて、製品としての一体成形体を得た。

形成された一体成形体を目視にて観察したところ、実施例１～８のいずれにあっても、シート材に皺の発生は認められなかった。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

例えば、前述した実施形態では、一方の分割成形型側に設置されたシート材保持用ピンにより保持されたシート材の成形部分が、ブロー成形体と一体となって成形される例を挙げて説明したが、他方の分割成形型にもシート材保持用ピンを設置して、ブロー成形体の対向する両面にシート材が接着されるようにして一体成形体を製造することもできる。

１一体成形体
２ブロー成形体
２ａパリソン
３シート材
４発泡粒子
１０ダイ
１１ａ，１１ｂ分割成形型
１２シート材保持用ピン
Ｘ型締め方向

Claims

熱可塑性樹脂（Ａ）からなるブロー成形体の一部に、シート材が接着されている一体成形体の製造方法であって、
前記熱可塑性樹脂（Ａ）の溶融物をダイから下方に押出して軟化状態のパリソンを分割成形型間に配置する工程と、
前記分割成形型のキャビティ面から型締め方向に突出して設置された、複数のシート材保持用ピンにより前記シート材の成形部分を保持し、前記シート材を前記分割成形型とともに型締め方向に移動させて、前記パリソンに前記シート材の成形部分を当接させ、前記シート材の成形部分と前記パリソンとを接着させる工程と、
前記シート材保持用ピンの突出高さを低く調整しつつ、型締めを完了する工程と、
前記シート材が接着されたパリソンを前記シート材とともにブロー成形する工程と、
ブロー成形により得られた前記ブロー成形体の一部に前記シート材が接着されている前記一体成形体を成形型から取り出す工程と
を含むことを特徴とする一体成形体の製造方法。
前記シート材が織布又は不織布である、請求項１に記載の一体成形体の製造方法。
前記熱可塑性樹脂（Ａ）がポリオレフィン系樹脂である、請求項１又は２に記載の一体成形体の製造方法。
前記シート材が熱可塑性樹脂（Ｂ）により構成されており、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）がポリオレフィン系樹脂を含む、請求項３に記載の一体成形体の製造方法。
前記シート材保持用ピンが、前記分割成形型のキャビティ面内のみに設けられている、請求項１又は２に記載の一体成形体の製造方法。
前記シート材が接着されたパリソンを前記シート材とともにブロー成形する工程の後に、ブロー成形により得られる前記ブロー成形体の中空部に発泡粒子を充填し、前記ブロー成形体内に加熱媒体を供給することにより、前記発泡粒子を相互に加熱融着させて発泡粒子成形体を形成する工程を含む、請求項１又は２に記載の一体成形体の製造方法。