JP4265012B2 - 熱可塑性樹脂構造体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂によって構成される構造体の製造方法に関する。さらに詳しくは、柔軟性表皮材層／柔軟性発泡材層／硬質基材層の３層構造を有し、クッション感、強度に優れ、且つ使用済物品の再使用適性すなわちリサイクル性並びにコスト低減効果に優れた熱可塑性樹脂構造体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から柔軟性表皮材層／柔軟性発泡材層／硬質基材層の３層構造体の構成としては、以下に挙げたものが知られている。
従来技術１：柔軟性表皮材層（以下、単に表皮層ということがある。）にポリ塩化ビニル（以下、ＰＶＣと略記することがある。）又はオレフィン系熱可塑性エラストマー（以下、ＴＰＯと略記することがある。）のスラッシュ成形品、柔軟性発泡材層（以下、単に発泡層ということがある。）にポリウレタン発泡体、硬質基材層（以下、単に基材層ということがある。）にポリプロピレン複合材又はＡＢＳ樹脂の射出成形品を使用した構造体。
従来技術２：ＰＶＣ又はＴＰＯシートの表皮層にポリプロピレン又は高密度ポリエチレンの架橋発泡シートを発泡層としてラミネートした２層構造シートに、ポリプロピレン複合材又はＡＢＳ樹脂の射出成形品を基材層とした構造体。
これら構造体は車両内装材などに利用され、優れた外観、クッション感、剛性を兼ね備えたものとして、産業界に多大の貢献をしてきた。
【０００３】
しかしながら、従来技術１は発泡層に熱硬化性樹脂である発泡ポリウレタンを使用していることから、構造体を再使用すなわちリサイクルする場合、表皮層、発泡層、基材層を分離する必要があり、更に発泡ポリウレタンの再使用が難しいことから近年の世界的要求であるリサイクルに適さないと言う欠点がある。
更に、表皮層のスラッシュ成形工程、基材層の射出又は射出プレス成形工程、発泡層のウレタン注入発泡成形工程とそれぞれの工程で全く異なる設備が必要であるため、製造コストが高いという欠点も指摘されている。
【０００４】
一方、従来技術２にあっては、発泡層に架橋発泡材料を用いているために３層を同時にリサイクルする場合、架橋発泡シートが表皮層及び基材層を構成する材料と均一に相溶融せず、再生材として使用する場合にその性能が低下する等によってリサイクル性が損なわれる欠点がある。
更に、発泡層の発泡シート成形工程、発泡シートへの表皮層のラミネート工程、これによって得られた複合シートの真空成形法又は圧空成形法による予備成形工程、得られた予備成形品を金型にセットして基材層との射出又は射出プレス成形工程による一体化といった一連の成形工程が長く、更に高価な複合シートを予備成形する際の歩留まりが悪い等、製造コストが高いという欠点も指摘されている。
また、前記従来技術１及び２の何れの場合も各層間の少なくとも一部を接合させるために、接着剤又は粘着剤が使われており、これもまたリサイクル性の阻害及びコスト高の要因となっている。
【０００５】
これら従来技術に於けるリサイクルの困難さや製造コスト高の問題の原因は、外観、クッション感、剛性のそれぞれを担当する層が、全く異なる系統の材料又は性質の異なる加工法によって作られ、これらを組み合わせたことにある。このような構造体では優れた品質は得られても、上記のような問題点を解決することはできない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は外観、クッション感、剛性等の性能を保持した上で、これら従来技術では為し得なかったリサイクル性の確保とコスト低減効果を併せ持つ熱可塑性樹脂構造体の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは外観、クッション感、剛性等の性能を保持した上で、これら従来技術では為し得なかったリサイクル性の確保とコスト低減効果を併せ持つ熱可塑性樹脂構造体を得るべく鋭意検討した結果、柔軟性表皮材層、柔軟性発泡材層及び硬質基材層の３層構造を持つ構造体であって、３層構造体の各層を相溶融接着可能な同一系統の熱可塑性樹脂で構成し、且つ、柔軟性発泡材層を射出発泡成形体によって構成することにより、発泡材層成形時に表皮材層と基材層とを同時に一体化できる上に、この３層構造体は各層を分離することなく粉砕するのみで容易に溶融再生使用が可能であることから、リサイクル性の確保とコスト低減が達成可能であることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は下記の構成を有する。
（１）オレフィン系熱可塑性エラストマー又は塩化ビニル系熱可塑性エラストマーからなる表皮材層（Ａ）、（Ａ）と熱溶着又は熱融着可能な熱可塑性エラストマーからなる発泡材層（Ｂ）、及び（Ｂ）と熱溶着又は熱融着可能な熱可塑性材料からなる基材層（Ｃ）の３層構造を有する熱可塑性樹脂構造体の製造方法であって、
予め押出成形法又はカレンダーロール成形法によって成形されたフィルム状又はシート状の表皮材層（Ａ）と、射出成形法又は射出プレス成形法にて成形された基材層（Ｃ）とを中間に空隙を設けて金型内に対向して配置し、同空隙内に発泡材料を射出成形法又は射出プレス成形法にて充填した後、金型のキャビティを拡大することにより、該発泡材料を発泡させて発泡材層（Ｂ）を調製するとともに、発泡材料を充填する際の熱及び圧力によって、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の３層構造を相互に熱溶着又は熱融着させることを特徴とする熱可塑性樹脂構造体の製造方法。
（２） 表皮材層（Ａ）、発泡材層（Ｂ）及び基材層（Ｃ）の３層構造体の各層が、それぞれポリオレフィン系樹脂で構成された請求項１に記載の熱可塑性樹脂構造体の製造方法。
（３） 発泡材層（Ｂ）の平均発泡倍率が１.２〜１０倍である請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂構造体の製造方法。
【０００９】
本発明の柔軟性表皮材層に用いる柔軟性表皮材は押出成形法又はカレンダーロール成形法によって得られるフィルム又はシート状の成形体であって、柔軟性発泡材層と相溶融接着可能な材料によって成形される。該柔軟性表皮材に用いる材料として好適には、熱可塑性エラストマーを挙げることができる。
熱可塑性エラストマーとは、常温においてゴム弾性を示し、一般の熱可塑性樹脂と同様に成形でき、ＩＰＮ（インターペネトレーティッド ネット ワーク、相互侵入網目構造）などの完全架橋型、部分架橋型及び非架橋型があり、本発明では何れの型のものも適用し得る。本発明で用いる熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、イソプレン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマーなどを例示できる。
これらの中で、熱可塑性樹脂構造体の重量の軽量化の観点からオレフィン系熱可塑性エラストマーが好ましい。該オレフィン系熱可塑性エラストマーの柔軟性をより高めるために、プロセスオイルを配合することが例示できる。該オレフィン系熱可塑性エラストマーのゴム弾性をより高めるために、過酸化物を配合し溶融混練処理を行った完全架橋型若しくは部分架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマーが例示できる。
【００１０】
本発明で柔軟性表皮材として用いる熱可塑性エラストマーは、好ましくは２３℃における曲げ弾性率が５００ＭＰａ以下、より好ましくは３００ＭＰａ以下である。また、ＪＩＳ Ｋ７２１０の試験条件１４（試験温度２３０℃；試験荷重２１.１８Ｎ）に基づくメルトフローレート（以下、ＭＦＲと略記する。）が、０.１ｇ／１０分以上のものが望ましい。該熱可塑性エラストマーのＭＦＲが０.１ｇ／１０分未満では、成形時における流動性が低下し、成形品外観の低下及び大型成形品の成形が難しくなる場合がある。
該熱可塑性エラストマーには、必要に応じて、一般的な熱可塑性エラストマーに用いられている有機過酸化物などの架橋剤、滑剤、酸化防止剤、中和剤、顔料、光安定剤、鉱物油などのプロセスオイル及び帯電防止剤を添加することができる。
本発明の柔軟性表皮材として用いる熱可塑性エラストマーは一般的な方法で製造される。例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマーはつぎの方法で製造される。結晶性エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体ゴムをタンブラーにて混合し、２軸押出機（池貝鉄工(株)製、ＰＣＭ−４５）を用いて、シリンダー温度を２００℃に設定して溶融混練し、ペレット状のオレフィン系熱可塑性エラストマーを得る。
【００１１】
本発明の柔軟性表皮材に用いる材料としては、３層構造体の３層全てをポリオレフィン系樹脂で構成する場合、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を例示でき、他方、３層構造体全体をポリ塩化ビニル系樹脂で構成する場合、塩化ビニル系熱可塑性エラストマーである軟質ポリ塩化ビニル樹脂を例示できる。
【００１２】
また、本発明の柔軟性発泡材層に用いる柔軟性発泡材料は、柔軟性表皮材層及び硬質基材層と相溶融接着可能な材料であって、射出発泡成形法に適する流動性を有し、且つ、１.２〜１０倍以上の発泡成形が可能な材料が好ましい。具体的には上述の柔軟性表皮材に用いる熱可塑性エラストマーを挙げることができる。３層構造体全体をポリオレフィン系樹脂で構成する場合、上述のオレフィン系熱可塑性エラストマーからなる柔軟性発泡材層と後述のポリオレフィン系樹脂からなる硬質基材層との接着性をより高めるために、結晶融点が１２５〜１５０℃のプロピレン−エチレンランダム共重合体を該オレフィン系熱可塑性エラストマーに配合することが例示できる。
本発明の柔軟性発泡材料に用いる発泡剤としては、後述の化学発泡法又はガス発泡法に通常用いられている発泡剤であればなんら制限なく使用できる。該発泡剤としては、化学分解することによって気体を発生する物質又は揮発性液体であって、プラスチック又はゴム等に使用されている公知のものであれば問題なく使用できるが、具体的には、アゾジカルボンアミド、ジニトロペンタメチレンテトラミン、ｐ,ｐ'−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ,ｐ'−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド、Ｎ,Ｎ'−ジメチル−Ｎ,Ｎ'−ジニトロソテレフタルアミド、重曹及びトリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等が例示でき、アゾジカルボンアミド及びジクロロジフルオロメタン等が好ましい。代表的な発泡剤の添加量は、上記熱可塑性エラストマー１００重量部に対し、化学発泡法の場合には０.０１〜１０重量部、ガス発泡法の場合には０.１〜１００重量部が例示できる。
【００１３】
更に、本発明の硬質基材層に用いる硬質基材は射出成形法又は射出プレス成形法によって成形される成形体であって、柔軟性発泡材層と相溶融接着可能な材料によって成形されたものである。硬質基材に用いる材料として好適には、熱可塑性硬質樹脂を挙げることができる。
本発明で用いる熱可塑性硬質樹脂としては、ポリエチレン樹脂（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など）、ポリプロピレン樹脂（結晶性プロピレン単独重合体、結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体など）、ポリ４−メチルペンテン−１などのポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニリトル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、メタクリル−スチレン共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂などを例示できる。その中でも得られる熱可塑性樹脂構造体の重量が軽量化されることから、ポリプロピレン樹脂が好ましい。該ポリプロピレン樹脂としては、剛性の高い熱可塑性樹脂構造体が得られる理由によりアイソタクチックペンダント分率が０.９４以上、より好ましくは０.９６以上、結晶融点が１６３〜１６５℃のポリプロピレン樹脂が好ましく、複雑な形状又は肉厚の薄い成形品の成形が容易である理由によりＭＦＲが１０〜４０ｇ／１０分が好ましい。
【００１４】
本発明で用いる熱可塑性硬質樹脂は、好ましくは２３℃における曲げ弾性率が６００ＭＰａ以上、より好ましくは８００ＭＰａ以上である。また、ＭＦＲが５ｇ／１０分以上であることが望ましい。熱可塑性硬質樹脂のＭＦＲが５ｇ／１０分未満では、成形時における流動性が低下し、成形品外観の低下及び大型成形品の成形が難しくなる場合がある。
本発明で用いる熱可塑性硬質樹脂には、その他必要に応じて、タルクやマイカ、ガラス繊維などの無機フィラー、熱可塑性硬質樹脂と相溶性のある合成ゴム、及び一般の熱可塑性硬質樹脂に用いられている公知の酸化防止剤や中和剤、滑剤、帯電防止剤、顔料などを添加することができる。剛性の高い熱可塑性樹脂構造体が得られる理由により、熱可塑性硬質樹脂に対して無機フィラーを５〜６０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％、更に好ましくは１５〜４０重量％添加することが好ましい。
【００１５】
本発明の硬質基材に用いる材料としては、３層構造体全体をポリオレフィン系樹脂で構成する場合、タルク複合化ポリプロピレン樹脂、ガラス繊維複合化ポリプロピレン樹脂などが例示でき、他方、３層構造体全体をポリ塩化ビニル系樹脂で構成する場合、硬質ポリ塩化ビニル樹脂が例示できる。
【００１６】
本発明の熱可塑性樹脂構造体は、予め射出成形法又は射出プレス成形法にて成形された硬質基材層と、押出成形法又はカレンダーロール成形法によって成形されたフィルム状又はシート状の柔軟表皮材層とを中間に空隙を設けて金型内に対向して配置し、同空隙内に柔軟性発泡材料を射出成形法又は射出プレス成形法にて充填した後、金型のキャビティを拡大することにより、該柔軟性発泡材料を発泡させることによって得ることができる。この場合、柔軟性表皮材層と硬質基材層は柔軟性発泡材料を充填する際の熱及び圧力によって、柔軟性発泡材層を構成する材料との熱溶着又は熱融着によって相互に接着される。
【００１７】
本発明で云う柔軟性発泡材層の発泡のための手段は化学発泡法、ガス発泡法の何れであっても良く、射出発泡成形又は射出プレス発泡成形を行うことによって柔軟性表皮材層及び硬質基材層の双方を発泡材層の両外面に接合できれば良い。また、発泡剤は上述の種類を問わず所要の平均発泡倍率を実現できるガス発生量を有するものであれば良い。すなわち、柔軟発泡材層に用いられる熱可塑性エラストマーを溶融状態から射出又は射出プレス成形法により金型に充填し、所要の倍率で発泡させることが、本発明で云う柔軟性発泡材層の要件である。
【００１８】
本発明で云う柔軟性発泡材層の平均発泡倍率は、金型内空隙に充填した発泡性熱可塑性エラストマーの体積で製品の発泡材層の体積を除した値で近似的に示すことができる。すなわち、２００ｍｌの発泡性溶融熱可塑性エラストマーを充填して６００ｍｌの空間を発泡熱可塑性エラストマーで満たした場合、その平均発泡倍率は６００ｍｌ÷２００ｍｌ＝３であり、３倍の平均発泡倍率であると云うことができる。しかしながら、射出発泡成形法の特徴としてキャビティが拡大しない部分の発泡倍率は１倍、すなわち無発泡若しくはほとんど発泡しない状態となる。従って、平均発泡倍率を計算する場合、上記計算の充填熱可塑性エラストマー体積及び発泡材層体積からキャビティが拡大しない部分を一律に除外する必要がある。
すなわち、キャビティが拡大しない部分をもつ形状の成形品においては、前記の例においてキャビティが拡大しない部分の体積が５０ｍｌであれば、前記式は（６００−５０）ｍｌ÷（２００−５０）ｍｌ＝３.６６６…となり、約３.７倍の平均発泡倍率であると云うことになる。
上記を前提にして、本発明で云う柔軟性発泡材層の平均発泡倍率は、製品形状又は熱可塑性エラストマーにおける発泡剤の分散状態や発泡性溶融熱可塑性エラストマーの熱伝導状態により発泡材層の部分によって発泡倍率が異なる場合であっても、その平均発泡倍率は１.２〜１０倍であり、より好ましくは１.５〜８倍である。柔軟性発泡材層の平均発泡倍率が１.２倍未満の場合は柔軟性材料を用いても硬質感が残り、１０倍を超えると復元力が低下するため何れにしても良好なクッション感が得られない。
【００１９】
【実施例】
以下に実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制約されるものではない。
なお、以下の実施例及び比較例で用いた材料、射出成形機及び金型を以下に示す。
【００２０】
１）柔軟性表皮材層材料Ａ：結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（エチレン含有量１１.０重量％）１００重量部、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ；商品名：ＥＰ５７Ｐ、ＪＳＲ(株)製）２３０重量部及びプロセスオイル（商品名：ＤＩプロセスオイル ＰＷ３８０、出光興産(株)製）６５重量部を混合し、押出造粒してＭＦＲが０.５ｇ／１０分のオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を得た。このＴＰＯをＴダイ式押出装置によって０.５ｍｍの肉厚で製膜してＪＩＳ Ｋ６３０１の硬さ試験Ａ形による硬度７４のシート状柔軟性表皮材層材料Ａを得た。
２）柔軟性表皮材層材料Ｂ：ＭＦＲが１.３ｇ／１０分のオレフィン系熱可塑性エラストマー（商品名：ＮＥＷＣＯＮ ＮＮＴ２００５、チッソ(株)製）をＴダイ式押出装置によって０.５ｍｍの肉厚で製膜してＪＩＳ Ｋ６３０１の硬さ試験Ａ形による硬度８５のシート状柔軟性表皮材層材料Ｂを得た。
３）柔軟性表皮材層材料Ｃ：塩化ビニル重合体（平均重合度１,０００）１００重量部に可塑剤（ＤＯＰ）６５重量部を配合して、カレンダーロール装置によって０.５ｍｍの肉厚で製膜することにより、ＪＩＳ Ｋ６３０１の硬さ試験Ａ形による硬度７５のシート状柔軟性表皮材層材料Ｃを得た。
【００２１】
４）柔軟性発泡材層材料：結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（エチレン含有量１１.０重量％）１００重量部に低密度ポリエチレン（商品名：サンテック−ＬＤ Ｌ−１８５０Ａ、旭化成工業(株)製）２００重量部及びエチレン−プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＲ；商品名：タフマー Ｐ００８０Ｋ、三井化学(株)製）２００重量部を混合造粒してＭＦＲが１８ｇ／１０分でＪＩＳ Ｋ６３０１の硬さ試験Ａ形による硬度８７の柔軟性材料を得た。ＭＦＲが６ｇ／１０分の結晶性プロピレン−エチレン−ブテン−１ランダム共重合体（エチレン含有量４.５重量％、ブテン−１含有量２.５重量％）８０重量％に対してアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を２０重量％配合した発泡剤マスターバッチ（商品名：チッソポリプロ ＸＫＰ１３１０Ｗ、チッソ(株)製）６重量％を、前記柔軟性材料９４重量％に対して配合して、タンブラーミキサーにて混合撹拌して柔軟性発泡材層材料（ＡＤＣＡ含有量１.２重量％）を得た。
【００２２】
５）硬質基材層Ａ：結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（エチレン含有量６.０重量％）８０重量％に平均粒径２〜３μmのタルク２０重量％を配合したＭＦＲが２０ｇ／１０分の自動車内装材用ポリプロピレン複合材を用いて、縦４１０ｍｍ、横２９５ｍｍ、高さ４９ｍｍ、天板部分の肉厚３ｍｍとなるように下記射出成形機及び金型で成形し、柔軟性発泡材層材料の通路としてゲート部分に直径１０ｍｍの穴あけ加工を施した硬質基材層Ａ。
６）硬質基材層Ｂ：結晶性プロピレン単独重合体８０重量％にガラス繊維２０重量％を配合したＭＦＲが２ｇ／１０分であるガラス繊維強化ポリプロピレン（商品名：チッソポリプロ ＧＣＳ２０、チッソ(株)製）を用いた他は硬質基材層Ａと同様に成形加工して得られた硬質基材層Ｂ。
７）硬質基材層Ｃ：ＭＦＲが５ｇ／１０分のＡＢＳ樹脂（商品名：セビアンＶ ＶＦ５１２、ダイセル化学工業(株)製）を用いた他は硬質基材層Ａと同様に成形加工して得られた硬質基材層Ｃ。
【００２３】
８）射出成形機：スクリュー径が９０ｍｍのシリンダー及び型締め制御機構を有し、最大型締め力が６５０Ｔである射出成形機。
９）金型：図４に示す、縦４１０ｍｍ、横２９５ｍｍで、高さが４７〜６０ｍｍ、肉厚が１〜１４ｍｍに変更可能なリブ付き箱成形用金型。
【００２４】
実施例１
上記材料及び成形装置を用いて、以下の如く実施した。結果を表１に示す。
高さが５１.５ｍｍ、天板部の肉厚が５.５ｍｍとなるように調節した前記金型に、０.５ｍｍ肉厚の前記柔軟性表皮材層材料Ａを金型天面の形状に合わせて切断した柔軟性表皮材層Ａ▲１▼を、移動側金型▲５▼に取り付け、更に予め成形加工した天板部分の肉厚が３ｍｍである前記硬質基材層Ａ▲２▼を固定側金型▲４▼に取り付けた〔図５参照〕。次にこれらの金型を型締めして、柔軟性表皮材層Ａ▲１▼と硬質基材層Ａ▲２▼の間に生じた２ｍｍの空隙に柔軟性発泡材層材料を射出充填して肉厚２ｍｍの柔軟性発泡材層（未発泡状態）▲３▼ａを形成した〔図６参照〕。充填直後から２秒間の一次冷却後、移動側金型▲５▼を移動して天板部分の肉厚が９.５ｍｍになるように調整し、該移動側金型▲５▼の移動と同時に柔軟性発泡材層材料が発泡して柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂを形成した〔図７参照〕。その後、上記金型位置〔図７〕を保持したまま６０秒間の二次冷却を行った後、成形品を取り出した。取り出した成形品は０.５ｍｍ肉厚の柔軟性表皮層Ａ▲１▼と６ｍｍ肉厚の柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂと３ｍｍ肉厚の硬質基材層Ａ▲２▼がそれぞれ強固に接合しており、柔軟性発泡材層（発泡状態：平均発泡倍率＝７２６ｍｌ÷２４２ｍｌ＝３.０倍）▲３▼ｂのクッション感も充分に保持した成形品であった。また、得られた成形品は、接着剤又は粘着剤を使用せずに同一系統の材料のみで３層構造体を構成しているためリサイクル性に優れるものであった。
【００２５】
実施例２
表皮層に柔軟性表皮材層材料Ｂを用い、基材層に硬質基材層Ｂ▲２▼を用いた他は実施例１と同様にして成形した。結果を表１に示す。取り出した成形品は０.５ｍｍ肉厚の柔軟性表皮材層Ｂ▲１▼と６ｍｍ肉厚の柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂと３ｍｍ肉厚の硬質基材層Ｂ▲２▼がそれぞれ強固に接合しており、柔軟性発泡材層（発泡状態：平均発泡倍率＝３.０倍）▲３▼ｂのクッション感も充分に保持した成形品であった。また、得られた成形品は、接着剤又は粘着剤を使用せずに同一系統の材料のみで３層構造体を構成しているためリサイクル性に優れるものであった。
【００２６】
比較例１
表皮層に柔軟性表皮層材料Ｃを用いた他は実施例１と同様にして成形した。結果を表１に示す。取り出した成形品は０.５ｍｍ肉厚の柔軟性表皮材層Ｃ▲１▼と６ｍｍ肉厚の柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂが接合しておらず、成形品末端部分から容易に剥離する状態であった。更にゲート部分の柔軟性表皮材層Ｃ▲１▼が溶融によって破れ、柔軟性表皮材層Ｃ▲１▼の外観が著しく損なわれたものであった。
【００２７】
比較例２
基材層に硬質基材層Ｃ▲２▼を用いた他は実施例２と同様にして成形した。結果を表１に示す。取り出した成形品は０.５ｍｍ肉厚の柔軟性表皮材層Ｂ▲１▼と６ｍｍ肉厚の柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂは強固に接合していたが、同柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂと３ｍｍ肉厚の硬質基材層Ｃ▲２▼は接合しておらず、成形品末端部分から容易に剥離する状態であった。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】
本発明は柔軟性表皮材層、柔軟性発泡材層及び硬質基材層を有し、容易にリサイクルすることができる熱可塑性樹脂の３層構造体を安価に提供することができる。
従って、自動車、家電、一般工業用部品等に於いてクッション性、吸音性、断熱性等の性能を要する用途に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施例で得たリブ付き箱形構造体の表面斜視図である。
【図２】 同構造体の裏面斜視図である。
【図３】 同構造体の断面図である。
【図４】 本実施例及び比較例で用いた金型の断面図である。
【図５】 上記金型に柔軟性表皮材層▲１▼と硬質基材層▲２▼をセットした状態である。
【図６】 図５においてセットされた金型を柔軟性発泡材層材料を充填する空隙を残して型締めし、柔軟性発泡材層材料を射出充填して柔軟性発泡材層（未発泡状態）▲３▼ａを形成した状態である。
【図７】 図６の状態から所定量金型を後退させて、柔軟性発泡材層材料を発泡させて保持して柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂを形成した状態である。
【符号の説明】
▲１▼ 柔軟性表皮材層
▲２▼ 硬質基材層
▲３▼ａ 柔軟性発泡材層（未発泡状態）
▲３▼ｂ 柔軟性発泡材層（発泡状態）
▲４▼ 固定側金型
▲５▼ 移動側金型
▲６▼ ゲート
▲７▼ 射出成形機ノズル
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂によって構成される構造体の製造方法に関する。さらに詳しくは、柔軟性表皮材層／柔軟性発泡材層／硬質基材層の３層構造を有し、クッション感、強度に優れ、且つ使用済物品の再使用適性すなわちリサイクル性並びにコスト低減効果に優れた熱可塑性樹脂構造体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から柔軟性表皮材層／柔軟性発泡材層／硬質基材層の３層構造体の構成としては、以下に挙げたものが知られている。
従来技術１：柔軟性表皮材層（以下、単に表皮層ということがある。）にポリ塩化ビニル（以下、ＰＶＣと略記することがある。）又はオレフィン系熱可塑性エラストマー（以下、ＴＰＯと略記することがある。）のスラッシュ成形品、柔軟性発泡材層（以下、単に発泡層ということがある。）にポリウレタン発泡体、硬質基材層（以下、単に基材層ということがある。）にポリプロピレン複合材又はＡＢＳ樹脂の射出成形品を使用した構造体。
従来技術２：ＰＶＣ又はＴＰＯシートの表皮層にポリプロピレン又は高密度ポリエチレンの架橋発泡シートを発泡層としてラミネートした２層構造シートに、ポリプロピレン複合材又はＡＢＳ樹脂の射出成形品を基材層とした構造体。
これら構造体は車両内装材などに利用され、優れた外観、クッション感、剛性を兼ね備えたものとして、産業界に多大の貢献をしてきた。
【０００３】
しかしながら、従来技術１は発泡層に熱硬化性樹脂である発泡ポリウレタンを使用していることから、構造体を再使用すなわちリサイクルする場合、表皮層、発泡層、基材層を分離する必要があり、更に発泡ポリウレタンの再使用が難しいことから近年の世界的要求であるリサイクルに適さないと言う欠点がある。
更に、表皮層のスラッシュ成形工程、基材層の射出又は射出プレス成形工程、発泡層のウレタン注入発泡成形工程とそれぞれの工程で全く異なる設備が必要であるため、製造コストが高いという欠点も指摘されている。
【０００４】
一方、従来技術２にあっては、発泡層に架橋発泡材料を用いているために３層を同時にリサイクルする場合、架橋発泡シートが表皮層及び基材層を構成する材料と均一に相溶融せず、再生材として使用する場合にその性能が低下する等によってリサイクル性が損なわれる欠点がある。
更に、発泡層の発泡シート成形工程、発泡シートへの表皮層のラミネート工程、これによって得られた複合シートの真空成形法又は圧空成形法による予備成形工程、得られた予備成形品を金型にセットして基材層との射出又は射出プレス成形工程による一体化といった一連の成形工程が長く、更に高価な複合シートを予備成形する際の歩留まりが悪い等、製造コストが高いという欠点も指摘されている。
また、前記従来技術１及び２の何れの場合も各層間の少なくとも一部を接合させるために、接着剤又は粘着剤が使われており、これもまたリサイクル性の阻害及びコスト高の要因となっている。
【０００５】
これら従来技術に於けるリサイクルの困難さや製造コスト高の問題の原因は、外観、クッション感、剛性のそれぞれを担当する層が、全く異なる系統の材料又は性質の異なる加工法によって作られ、これらを組み合わせたことにある。このような構造体では優れた品質は得られても、上記のような問題点を解決することはできない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は外観、クッション感、剛性等の性能を保持した上で、これら従来技術では為し得なかったリサイクル性の確保とコスト低減効果を併せ持つ熱可塑性樹脂構造体の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは外観、クッション感、剛性等の性能を保持した上で、これら従来技術では為し得なかったリサイクル性の確保とコスト低減効果を併せ持つ熱可塑性樹脂構造体を得るべく鋭意検討した結果、柔軟性表皮材層、柔軟性発泡材層及び硬質基材層の３層構造を持つ構造体であって、３層構造体の各層を相溶融接着可能な同一系統の熱可塑性樹脂で構成し、且つ、柔軟性発泡材層を射出発泡成形体によって構成することにより、発泡材層成形時に表皮材層と基材層とを同時に一体化できる上に、この３層構造体は各層を分離することなく粉砕するのみで容易に溶融再生使用が可能であることから、リサイクル性の確保とコスト低減が達成可能であることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は下記の構成を有する。
（１）オレフィン系熱可塑性エラストマー又は塩化ビニル系熱可塑性エラストマーからなる表皮材層（Ａ）、（Ａ）と熱溶着又は熱融着可能な熱可塑性エラストマーからなる発泡材層（Ｂ）、及び（Ｂ）と熱溶着又は熱融着可能な熱可塑性材料からなる基材層（Ｃ）の３層構造を有する熱可塑性樹脂構造体の製造方法であって、
予め押出成形法又はカレンダーロール成形法によって成形されたフィルム状又はシート状の表皮材層（Ａ）と、射出成形法又は射出プレス成形法にて成形された基材層（Ｃ）とを中間に空隙を設けて金型内に対向して配置し、同空隙内に発泡材料を射出成形法又は射出プレス成形法にて充填した後、金型のキャビティを拡大することにより、該発泡材料を発泡させて発泡材層（Ｂ）を調製するとともに、発泡材料を充填する際の熱及び圧力によって、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の３層構造を相互に熱溶着又は熱融着させることを特徴とする熱可塑性樹脂構造体の製造方法。
（２） 表皮材層（Ａ）、発泡材層（Ｂ）及び基材層（Ｃ）の３層構造体の各層が、それぞれポリオレフィン系樹脂で構成された請求項１に記載の熱可塑性樹脂構造体の製造方法。
（３） 発泡材層（Ｂ）の平均発泡倍率が１.２〜１０倍である請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂構造体の製造方法。
【０００９】
本発明の柔軟性表皮材層に用いる柔軟性表皮材は押出成形法又はカレンダーロール成形法によって得られるフィルム又はシート状の成形体であって、柔軟性発泡材層と相溶融接着可能な材料によって成形される。該柔軟性表皮材に用いる材料として好適には、熱可塑性エラストマーを挙げることができる。
熱可塑性エラストマーとは、常温においてゴム弾性を示し、一般の熱可塑性樹脂と同様に成形でき、ＩＰＮ（インターペネトレーティッド ネット ワーク、相互侵入網目構造）などの完全架橋型、部分架橋型及び非架橋型があり、本発明では何れの型のものも適用し得る。本発明で用いる熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、イソプレン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマーなどを例示できる。
これらの中で、熱可塑性樹脂構造体の重量の軽量化の観点からオレフィン系熱可塑性エラストマーが好ましい。該オレフィン系熱可塑性エラストマーの柔軟性をより高めるために、プロセスオイルを配合することが例示できる。該オレフィン系熱可塑性エラストマーのゴム弾性をより高めるために、過酸化物を配合し溶融混練処理を行った完全架橋型若しくは部分架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマーが例示できる。
【００１０】
本発明で柔軟性表皮材として用いる熱可塑性エラストマーは、好ましくは２３℃における曲げ弾性率が５００ＭＰａ以下、より好ましくは３００ＭＰａ以下である。また、ＪＩＳ Ｋ７２１０の試験条件１４（試験温度２３０℃；試験荷重２１.１８Ｎ）に基づくメルトフローレート（以下、ＭＦＲと略記する。）が、０.１ｇ／１０分以上のものが望ましい。該熱可塑性エラストマーのＭＦＲが０.１ｇ／１０分未満では、成形時における流動性が低下し、成形品外観の低下及び大型成形品の成形が難しくなる場合がある。
該熱可塑性エラストマーには、必要に応じて、一般的な熱可塑性エラストマーに用いられている有機過酸化物などの架橋剤、滑剤、酸化防止剤、中和剤、顔料、光安定剤、鉱物油などのプロセスオイル及び帯電防止剤を添加することができる。
本発明の柔軟性表皮材として用いる熱可塑性エラストマーは一般的な方法で製造される。例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマーはつぎの方法で製造される。結晶性エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体ゴムをタンブラーにて混合し、２軸押出機（池貝鉄工(株)製、ＰＣＭ−４５）を用いて、シリンダー温度を２００℃に設定して溶融混練し、ペレット状のオレフィン系熱可塑性エラストマーを得る。
【００１１】
本発明の柔軟性表皮材に用いる材料としては、３層構造体の３層全てをポリオレフィン系樹脂で構成する場合、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を例示でき、他方、３層構造体全体をポリ塩化ビニル系樹脂で構成する場合、塩化ビニル系熱可塑性エラストマーである軟質ポリ塩化ビニル樹脂を例示できる。
【００１２】
また、本発明の柔軟性発泡材層に用いる柔軟性発泡材料は、柔軟性表皮材層及び硬質基材層と相溶融接着可能な材料であって、射出発泡成形法に適する流動性を有し、且つ、１.２〜１０倍以上の発泡成形が可能な材料が好ましい。具体的には上述の柔軟性表皮材に用いる熱可塑性エラストマーを挙げることができる。３層構造体全体をポリオレフィン系樹脂で構成する場合、上述のオレフィン系熱可塑性エラストマーからなる柔軟性発泡材層と後述のポリオレフィン系樹脂からなる硬質基材層との接着性をより高めるために、結晶融点が１２５〜１５０℃のプロピレン−エチレンランダム共重合体を該オレフィン系熱可塑性エラストマーに配合することが例示できる。
本発明の柔軟性発泡材料に用いる発泡剤としては、後述の化学発泡法又はガス発泡法に通常用いられている発泡剤であればなんら制限なく使用できる。該発泡剤としては、化学分解することによって気体を発生する物質又は揮発性液体であって、プラスチック又はゴム等に使用されている公知のものであれば問題なく使用できるが、具体的には、アゾジカルボンアミド、ジニトロペンタメチレンテトラミン、ｐ,ｐ'−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ,ｐ'−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド、Ｎ,Ｎ'−ジメチル−Ｎ,Ｎ'−ジニトロソテレフタルアミド、重曹及びトリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等が例示でき、アゾジカルボンアミド及びジクロロジフルオロメタン等が好ましい。代表的な発泡剤の添加量は、上記熱可塑性エラストマー１００重量部に対し、化学発泡法の場合には０.０１〜１０重量部、ガス発泡法の場合には０.１〜１００重量部が例示できる。
【００１３】
更に、本発明の硬質基材層に用いる硬質基材は射出成形法又は射出プレス成形法によって成形される成形体であって、柔軟性発泡材層と相溶融接着可能な材料によって成形されたものである。硬質基材に用いる材料として好適には、熱可塑性硬質樹脂を挙げることができる。
本発明で用いる熱可塑性硬質樹脂としては、ポリエチレン樹脂（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など）、ポリプロピレン樹脂（結晶性プロピレン単独重合体、結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体など）、ポリ４−メチルペンテン−１などのポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニリトル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、メタクリル−スチレン共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂などを例示できる。その中でも得られる熱可塑性樹脂構造体の重量が軽量化されることから、ポリプロピレン樹脂が好ましい。該ポリプロピレン樹脂としては、剛性の高い熱可塑性樹脂構造体が得られる理由によりアイソタクチックペンダント分率が０.９４以上、より好ましくは０.９６以上、結晶融点が１６３〜１６５℃のポリプロピレン樹脂が好ましく、複雑な形状又は肉厚の薄い成形品の成形が容易である理由によりＭＦＲが１０〜４０ｇ／１０分が好ましい。
【００１４】
本発明で用いる熱可塑性硬質樹脂は、好ましくは２３℃における曲げ弾性率が６００ＭＰａ以上、より好ましくは８００ＭＰａ以上である。また、ＭＦＲが５ｇ／１０分以上であることが望ましい。熱可塑性硬質樹脂のＭＦＲが５ｇ／１０分未満では、成形時における流動性が低下し、成形品外観の低下及び大型成形品の成形が難しくなる場合がある。
本発明で用いる熱可塑性硬質樹脂には、その他必要に応じて、タルクやマイカ、ガラス繊維などの無機フィラー、熱可塑性硬質樹脂と相溶性のある合成ゴム、及び一般の熱可塑性硬質樹脂に用いられている公知の酸化防止剤や中和剤、滑剤、帯電防止剤、顔料などを添加することができる。剛性の高い熱可塑性樹脂構造体が得られる理由により、熱可塑性硬質樹脂に対して無機フィラーを５〜６０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％、更に好ましくは１５〜４０重量％添加することが好ましい。
【００１５】
本発明の硬質基材に用いる材料としては、３層構造体全体をポリオレフィン系樹脂で構成する場合、タルク複合化ポリプロピレン樹脂、ガラス繊維複合化ポリプロピレン樹脂などが例示でき、他方、３層構造体全体をポリ塩化ビニル系樹脂で構成する場合、硬質ポリ塩化ビニル樹脂が例示できる。
【００１６】
本発明の熱可塑性樹脂構造体は、予め射出成形法又は射出プレス成形法にて成形された硬質基材層と、押出成形法又はカレンダーロール成形法によって成形されたフィルム状又はシート状の柔軟表皮材層とを中間に空隙を設けて金型内に対向して配置し、同空隙内に柔軟性発泡材料を射出成形法又は射出プレス成形法にて充填した後、金型のキャビティを拡大することにより、該柔軟性発泡材料を発泡させることによって得ることができる。この場合、柔軟性表皮材層と硬質基材層は柔軟性発泡材料を充填する際の熱及び圧力によって、柔軟性発泡材層を構成する材料との熱溶着又は熱融着によって相互に接着される。
【００１７】
本発明で云う柔軟性発泡材層の発泡のための手段は化学発泡法、ガス発泡法の何れであっても良く、射出発泡成形又は射出プレス発泡成形を行うことによって柔軟性表皮材層及び硬質基材層の双方を発泡材層の両外面に接合できれば良い。また、発泡剤は上述の種類を問わず所要の平均発泡倍率を実現できるガス発生量を有するものであれば良い。すなわち、柔軟発泡材層に用いられる熱可塑性エラストマーを溶融状態から射出又は射出プレス成形法により金型に充填し、所要の倍率で発泡させることが、本発明で云う柔軟性発泡材層の要件である。
【００１８】
本発明で云う柔軟性発泡材層の平均発泡倍率は、金型内空隙に充填した発泡性熱可塑性エラストマーの体積で製品の発泡材層の体積を除した値で近似的に示すことができる。すなわち、２００ｍｌの発泡性溶融熱可塑性エラストマーを充填して６００ｍｌの空間を発泡熱可塑性エラストマーで満たした場合、その平均発泡倍率は６００ｍｌ÷２００ｍｌ＝３であり、３倍の平均発泡倍率であると云うことができる。しかしながら、射出発泡成形法の特徴としてキャビティが拡大しない部分の発泡倍率は１倍、すなわち無発泡若しくはほとんど発泡しない状態となる。従って、平均発泡倍率を計算する場合、上記計算の充填熱可塑性エラストマー体積及び発泡材層体積からキャビティが拡大しない部分を一律に除外する必要がある。
すなわち、キャビティが拡大しない部分をもつ形状の成形品においては、前記の例においてキャビティが拡大しない部分の体積が５０ｍｌであれば、前記式は（６００−５０）ｍｌ÷（２００−５０）ｍｌ＝３.６６６…となり、約３.７倍の平均発泡倍率であると云うことになる。
上記を前提にして、本発明で云う柔軟性発泡材層の平均発泡倍率は、製品形状又は熱可塑性エラストマーにおける発泡剤の分散状態や発泡性溶融熱可塑性エラストマーの熱伝導状態により発泡材層の部分によって発泡倍率が異なる場合であっても、その平均発泡倍率は１.２〜１０倍であり、より好ましくは１.５〜８倍である。柔軟性発泡材層の平均発泡倍率が１.２倍未満の場合は柔軟性材料を用いても硬質感が残り、１０倍を超えると復元力が低下するため何れにしても良好なクッション感が得られない。
【００１９】
【実施例】
以下に実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制約されるものではない。
なお、以下の実施例及び比較例で用いた材料、射出成形機及び金型を以下に示す。
【００２０】
１）柔軟性表皮材層材料Ａ：結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（エチレン含有量１１.０重量％）１００重量部、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ；商品名：ＥＰ５７Ｐ、ＪＳＲ(株)製）２３０重量部及びプロセスオイル（商品名：ＤＩプロセスオイル ＰＷ３８０、出光興産(株)製）６５重量部を混合し、押出造粒してＭＦＲが０.５ｇ／１０分のオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を得た。このＴＰＯをＴダイ式押出装置によって０.５ｍｍの肉厚で製膜してＪＩＳ Ｋ６３０１の硬さ試験Ａ形による硬度７４のシート状柔軟性表皮材層材料Ａを得た。
２）柔軟性表皮材層材料Ｂ：ＭＦＲが１.３ｇ／１０分のオレフィン系熱可塑性エラストマー（商品名：ＮＥＷＣＯＮ ＮＮＴ２００５、チッソ(株)製）をＴダイ式押出装置によって０.５ｍｍの肉厚で製膜してＪＩＳ Ｋ６３０１の硬さ試験Ａ形による硬度８５のシート状柔軟性表皮材層材料Ｂを得た。
３）柔軟性表皮材層材料Ｃ：塩化ビニル重合体（平均重合度１,０００）１００重量部に可塑剤（ＤＯＰ）６５重量部を配合して、カレンダーロール装置によって０.５ｍｍの肉厚で製膜することにより、ＪＩＳ Ｋ６３０１の硬さ試験Ａ形による硬度７５のシート状柔軟性表皮材層材料Ｃを得た。
【００２１】
４）柔軟性発泡材層材料：結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（エチレン含有量１１.０重量％）１００重量部に低密度ポリエチレン（商品名：サンテック−ＬＤ Ｌ−１８５０Ａ、旭化成工業(株)製）２００重量部及びエチレン−プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＲ；商品名：タフマー Ｐ００８０Ｋ、三井化学(株)製）２００重量部を混合造粒してＭＦＲが１８ｇ／１０分でＪＩＳ Ｋ６３０１の硬さ試験Ａ形による硬度８７の柔軟性材料を得た。ＭＦＲが６ｇ／１０分の結晶性プロピレン−エチレン−ブテン−１ランダム共重合体（エチレン含有量４.５重量％、ブテン−１含有量２.５重量％）８０重量％に対してアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を２０重量％配合した発泡剤マスターバッチ（商品名：チッソポリプロ ＸＫＰ１３１０Ｗ、チッソ(株)製）６重量％を、前記柔軟性材料９４重量％に対して配合して、タンブラーミキサーにて混合撹拌して柔軟性発泡材層材料（ＡＤＣＡ含有量１.２重量％）を得た。
【００２２】
５）硬質基材層Ａ：結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（エチレン含有量６.０重量％）８０重量％に平均粒径２〜３μmのタルク２０重量％を配合したＭＦＲが２０ｇ／１０分の自動車内装材用ポリプロピレン複合材を用いて、縦４１０ｍｍ、横２９５ｍｍ、高さ４９ｍｍ、天板部分の肉厚３ｍｍとなるように下記射出成形機及び金型で成形し、柔軟性発泡材層材料の通路としてゲート部分に直径１０ｍｍの穴あけ加工を施した硬質基材層Ａ。
６）硬質基材層Ｂ：結晶性プロピレン単独重合体８０重量％にガラス繊維２０重量％を配合したＭＦＲが２ｇ／１０分であるガラス繊維強化ポリプロピレン（商品名：チッソポリプロ ＧＣＳ２０、チッソ(株)製）を用いた他は硬質基材層Ａと同様に成形加工して得られた硬質基材層Ｂ。
７）硬質基材層Ｃ：ＭＦＲが５ｇ／１０分のＡＢＳ樹脂（商品名：セビアンＶ ＶＦ５１２、ダイセル化学工業(株)製）を用いた他は硬質基材層Ａと同様に成形加工して得られた硬質基材層Ｃ。
【００２３】
８）射出成形機：スクリュー径が９０ｍｍのシリンダー及び型締め制御機構を有し、最大型締め力が６５０Ｔである射出成形機。
９）金型：図４に示す、縦４１０ｍｍ、横２９５ｍｍで、高さが４７〜６０ｍｍ、肉厚が１〜１４ｍｍに変更可能なリブ付き箱成形用金型。
【００２４】
実施例１
上記材料及び成形装置を用いて、以下の如く実施した。結果を表１に示す。
高さが５１.５ｍｍ、天板部の肉厚が５.５ｍｍとなるように調節した前記金型に、０.５ｍｍ肉厚の前記柔軟性表皮材層材料Ａを金型天面の形状に合わせて切断した柔軟性表皮材層Ａ▲１▼を、移動側金型▲５▼に取り付け、更に予め成形加工した天板部分の肉厚が３ｍｍである前記硬質基材層Ａ▲２▼を固定側金型▲４▼に取り付けた〔図５参照〕。次にこれらの金型を型締めして、柔軟性表皮材層Ａ▲１▼と硬質基材層Ａ▲２▼の間に生じた２ｍｍの空隙に柔軟性発泡材層材料を射出充填して肉厚２ｍｍの柔軟性発泡材層（未発泡状態）▲３▼ａを形成した〔図６参照〕。充填直後から２秒間の一次冷却後、移動側金型▲５▼を移動して天板部分の肉厚が９.５ｍｍになるように調整し、該移動側金型▲５▼の移動と同時に柔軟性発泡材層材料が発泡して柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂを形成した〔図７参照〕。その後、上記金型位置〔図７〕を保持したまま６０秒間の二次冷却を行った後、成形品を取り出した。取り出した成形品は０.５ｍｍ肉厚の柔軟性表皮層Ａ▲１▼と６ｍｍ肉厚の柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂと３ｍｍ肉厚の硬質基材層Ａ▲２▼がそれぞれ強固に接合しており、柔軟性発泡材層（発泡状態：平均発泡倍率＝７２６ｍｌ÷２４２ｍｌ＝３.０倍）▲３▼ｂのクッション感も充分に保持した成形品であった。また、得られた成形品は、接着剤又は粘着剤を使用せずに同一系統の材料のみで３層構造体を構成しているためリサイクル性に優れるものであった。
【００２５】
実施例２
表皮層に柔軟性表皮材層材料Ｂを用い、基材層に硬質基材層Ｂ▲２▼を用いた他は実施例１と同様にして成形した。結果を表１に示す。取り出した成形品は０.５ｍｍ肉厚の柔軟性表皮材層Ｂ▲１▼と６ｍｍ肉厚の柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂと３ｍｍ肉厚の硬質基材層Ｂ▲２▼がそれぞれ強固に接合しており、柔軟性発泡材層（発泡状態：平均発泡倍率＝３.０倍）▲３▼ｂのクッション感も充分に保持した成形品であった。また、得られた成形品は、接着剤又は粘着剤を使用せずに同一系統の材料のみで３層構造体を構成しているためリサイクル性に優れるものであった。
【００２６】
比較例１
表皮層に柔軟性表皮層材料Ｃを用いた他は実施例１と同様にして成形した。結果を表１に示す。取り出した成形品は０.５ｍｍ肉厚の柔軟性表皮材層Ｃ▲１▼と６ｍｍ肉厚の柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂが接合しておらず、成形品末端部分から容易に剥離する状態であった。更にゲート部分の柔軟性表皮材層Ｃ▲１▼が溶融によって破れ、柔軟性表皮材層Ｃ▲１▼の外観が著しく損なわれたものであった。
【００２７】
比較例２
基材層に硬質基材層Ｃ▲２▼を用いた他は実施例２と同様にして成形した。結果を表１に示す。取り出した成形品は０.５ｍｍ肉厚の柔軟性表皮材層Ｂ▲１▼と６ｍｍ肉厚の柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂは強固に接合していたが、同柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂと３ｍｍ肉厚の硬質基材層Ｃ▲２▼は接合しておらず、成形品末端部分から容易に剥離する状態であった。
【００２８】
【表１】
【発明の効果】
本発明は柔軟性表皮材層、柔軟性発泡材層及び硬質基材層を有し、容易にリサイクルすることができる熱可塑性樹脂の３層構造体を安価に提供することができる。
従って、自動車、家電、一般工業用部品等に於いてクッション性、吸音性、断熱性等の性能を要する用途に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施例で得たリブ付き箱形構造体の表面斜視図である。
【図２】 同構造体の裏面斜視図である。
【図３】 同構造体の断面図である。
【図４】 本実施例及び比較例で用いた金型の断面図である。
【図５】 上記金型に柔軟性表皮材層▲１▼と硬質基材層▲２▼をセットした状態である。
【図６】 図５においてセットされた金型を柔軟性発泡材層材料を充填する空隙を残して型締めし、柔軟性発泡材層材料を射出充填して柔軟性発泡材層（未発泡状態）▲３▼ａを形成した状態である。
【図７】 図６の状態から所定量金型を後退させて、柔軟性発泡材層材料を発泡させて保持して柔軟性発泡材層（発泡状態）▲３▼ｂを形成した状態である。
【符号の説明】
▲１▼ 柔軟性表皮材層
▲２▼ 硬質基材層
▲３▼ａ 柔軟性発泡材層（未発泡状態）
▲３▼ｂ 柔軟性発泡材層（発泡状態）
▲４▼ 固定側金型
▲５▼ 移動側金型
▲６▼ ゲート
▲７▼ 射出成形機ノズル
Claims (2)
- オレフィン系熱可塑性エラストマーからなる表皮材層（Ａ）、オレフィン系熱可塑性エラストマーからなる発泡材層（Ｂ）、及びポリオレフィン系樹脂からなる基材層（Ｃ）の３層構造を有する熱可塑性樹脂構造体の製造方法であって、
予め押出成形法又はカレンダーロール成形法によって成形されたフィルム状又はシート状の表皮材層（Ａ）と、射出成形法又は射出プレス成形法にて成形された基材層（Ｃ）とを中間に空隙を設けて、一対の固定側金型と移動側金型とからなる金型内に対向して配置し、同空隙内に発泡材料を射出成形法又は射出プレス成形法にて充填した後、金型のキャビティを拡大することにより、該発泡材料を発泡させて発泡材層（Ｂ）を調製するとともに、発泡材料を充填する際の熱及び圧力によって、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の３層構造を相互に熱溶着又は熱融着させることを特徴とする熱可塑性樹脂構造体の製造方法。 - 発泡材層（Ｂ）の平均発泡倍率が１．２〜１０倍である請求項１に記載の熱可塑性樹脂構造体の製造方法。
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