JP2003001642A

JP2003001642A - 発泡成形体の製造方法

Info

Publication number: JP2003001642A
Application number: JP2001185591A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Okabe; 憲幸岡部; Hiroaki Ono; 洋明小野; Noriyuki Sasaki; 敬之佐々木
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2003-01-08

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車のシート用パッドなどの発泡成形体の
製造方法において、従来に比べてより一層の低密度化・
軽量化を図ることができ、成形性に優れる方法を提供す
る。【解決手段】発泡原料Ｍを注入するための注入口２２
と、型内１８の空気を抜くための空気抜き口２４とを備
える成形金型１０を用いて、該金型１０を型締めし、真
空ポンプ４６により空気抜き口２４から型内１８の空気
を抜いて減圧し、この減圧した状態の型内１８に、注入
ノズル２８によって注入口２２から発泡原料Ｍを注入し
て、発泡、成形させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡成形体の製造
方法に関するものであり、特に自動車などのシート用パ
ッドの製造に好適な製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車などのシート用パッドに
は、弾力性に富む軟質ポリウレタンフォームなどの合成
樹脂発泡成形体が用いられている。かかるシート用パッ
ドにおいては、近年の自動車の軽量化・低コスト化の要
請に伴い、低密度で軽量なものが求められている。そこ
で、発泡成形体の低密度化・軽量化を図るために、発泡
原料を減圧下で発泡硬化させる減圧成型方法が種々提案
されている（特開２０００−３２６３４６号公報、特開
２０００−２６３５６３号公報、特開平１０−２０２６
７６号公報、特開平９−９９４４５号公報など）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の減圧成型
方法は、金型内を減圧せずに発泡成形させる非減圧成型
に比べて、図６に示すように、例として発泡高さが約
１．２倍であり、約２０％の低密度化を図ることができ
る。

【０００４】しかしながら、上記で提案されている減圧
成型方法はいずれも、金型内に大気圧下で発泡原料を注
入し、型締めしてから直ちに金型内を減圧して、該発泡
原料を発泡、成形させるものである。そのため、十分な
減圧効果が得られず、しかも、図６に示すように発泡曲
線に変曲点が生じて均一な発泡を得にくい。すなわち、
金型内に注入された発泡原料は、注入直後から発泡を開
始するため、型締めしてから減圧する従来の減圧成型方
法では、発泡開始時には減圧効果が得られず、十分な低
密度化を図ることができない。また、図６に示すよう
に、型締めまでの発泡と、型締め後減圧してからの発泡
とで、発泡状態に変化が生じて、均一な発泡とならずに
成形性を損なう場合がある。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、従来に比べてより一層の低密度化・軽量化
を図ることができ、成形性に優れる発泡成形体の製造方
法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の発泡成形体の製
造方法は、成形型を型締めし、減圧手段により型内を大
気圧よりも低い圧力に減圧し、この減圧した状態の型内
に発泡原料を注入して、発泡、成形することを特徴とす
る。

【０００７】本発明の発泡成形体の製造方法において、
前記成形型には、発泡原料を注入するための注入口と、
型内の空気を抜くための空気抜き口とが設けられ、該注
入口に発泡原料の注入ノズルがシール状態に嵌合されて
おり、前記空気抜き口から前記減圧手段により型内の空
気を抜いて減圧し、前記注入ノズルにより前記注入口か
ら減圧された型内に発泡原料を注入することが好適であ
る。

【０００８】かかる本発明によれば、型内を予め減圧し
てから発泡原料を注入するため、発泡開始当初から減圧
下で発泡させることができる。そのため、減圧効果を高
めて、従来に比べてより一層の低密度化・軽量化を図る
ことができる。すなわち、例として図６に示すように、
本発明の減圧成型方法であると、上記した非減圧成型に
比べて、発泡高さとして約１．４倍、従って約３０％の
低密度化を図ることができ、その分、発泡原料を減量し
て成形体の軽量化と低コスト化が図られる。また、上記
した従来の減圧成型に比べて、発泡曲線に変化が少ない
ため、均一な発泡となり成形性に優れる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１０】図１〜５は、実施形態に係る発泡成形体の
製造方法を図示したものである。この実施形態は、軟質
ポリウレタンフォームよりなる自動車用シートパッドの
製造方法に関する。

【００１１】本実施形態で用いる成型金型１０は、エア
バッグ１２上に水平に配された上方に開口する下型１４
と、下型１４の上面開口を開閉する上型１６とからな
り、型締め時にパーティングラインＰＬの内側に成型空
間１８を形成する。パーティングラインＰＬの周囲に
は、下型１４と上型１６のフランジ部間に気密用シール
材２０が配されており、下型１４と上型１６を閉じてか
らエアバッグ１２を膨らませることにより、該シール材
２０によってその内側の成型空間１８が気密状態となる
ように構成されている。

【００１２】上型１６には、発泡原料を注入するための
注入口２２と、成型空間１８内の空気を抜くための空気
抜き口２４とが設けられている。

【００１３】注入口２２には、発泡原料を注入するため
の注入ヘッド２６のノズル部２８がシール状態に嵌合さ
れるようにシール材３０が設けられている。そして、こ
のシール材３０により、上型１６に注入ヘッド２６を装
着した状態で、注入口２２とノズル部２８との隙間から
成形空間１８内に空気が流入しないようになっている。
注入ヘッド２６は、ポリオール成分を含むＡ液の供給部
３２と、イソシアネート成分を含むＢ液の供給部３４と
に接続されており、両者を混合してノズル部２８からウ
レタン原液を吐出するようになっている。なお、本実施
形態では、Ａ液に発泡剤として水が添加され、この水が
Ｂ液のイソシアネート成分と反応して二酸化炭素を発生
し、これによりウレタン原液が発泡するようなされてい
る。

【００１４】空気抜き口２４は、ポリウレタンフォーム
の流出を防止するために、エアシリンダ３６により上下
動する栓部材３８によって開閉可能に構成されている。
詳細には、エアシリンダ３６は、エアシリンダ制御部４
０に接続され、該制御部４０の作用により、栓部材３８
を、図１に示す空気抜き口２４に嵌合させて空気抜き口
２４を閉鎖した状態と、図２に示す成形空間１８内に突
出させて空気抜き口２４を開口した状態とに移動させ
る。空気抜き口２４は、外側から内側の成形空間１８に
向かって逆テーパ状に広がる円形の開孔であり、栓部材
３８は、空気抜き口２４に内面に嵌合するように円錐台
状に形成されている。

【００１５】上型１６には、空気抜き口２４を外側から
覆うように、減圧室形成部材４２が設けられている。こ
の減圧室形成部材４２は、下方に開口する筒状をなし
て、下端が上型１６の上面に固設されて、その内側に気
密された減圧室４４を形成する。減圧室４４は、真空ポ
ンプ４６に接続され、該真空ポンプ４６で内部の空気を
吸引することにより減圧されるようになっている。な
お、真空ポンプ４６への経路には分岐路があり、その先
端に減圧室４４内を大気圧に戻すための開放弁４８が設
けられている。

【００１６】次に、この成型金型１０を用いたシートパ
ッドＦの製造方法について説明する。

【００１７】まず、ステップ１において、下型１４と上
型１６とを閉じてから、エアバッグ１２を膨らませて下
型１４を押し上げ、図１に示すように、シール材２０に
より金型１０内を密閉する。

【００１８】ステップ２において、図１に示すように、
注入ヘッド２６を上型１６の注入口２２にセットする。
なお、注入ヘッド２６は、予め上型１６にセットしてお
いてもよい。

【００１９】ステップ３において、エアシリンダ３６に
より栓部材３８を下方に移動させて、図２に示すよう
に、成形空間１８内に突出させ、空気抜き口２４を開口
した状態にする。

【００２０】ステップ４において、栓部材３８を成形空
間１８内に突出させた状態で、真空ポンプ４６を動作さ
せて、減圧室４４内の空気を吸引する。減圧室４４内の
空気が吸引されると、図２に示すように、空気抜き口２
４を介して成形空間１８内の空気も吸引され、これによ
り、成形空間１８内は大気圧よりも低い圧力に減圧され
る。

【００２１】ステップ５において、エアシリンダ３６に
より栓部材３８を上方に移動させて、図３に示すよう
に、空気抜き口２４を閉鎖し、その後、注入ヘッド２６
のノズル部２８から減圧されている成形空間１８内に発
泡原料であるウレタン原液Ｍを注入する。原料を注入す
る際の成形空間１８内の圧力としては、１００〜５００
ｍｍＨｇであることが好ましく、より好ましくは４００
〜４５０ｍｍＨｇである。注入されたウレタン原液Ｍ
は、減圧下で発泡し、図４に示すように、成形空間１８
内に充填されて所定形状のポリウレタンフォームＦに成
形される。上記のように空気抜き口２４はエアシリンダ
３６の栓部材３８により基本的にはシールされるが、た
とえシールが不充分であっても、発泡したポリウレタン
が空気抜き口２４と栓部材３８との隙間に侵入すること
によりセルフシールされる。

【００２２】ステップ６において、真空ポンプ４６を停
止して、成形空間１８内のポリウレタンフォームＦをキ
ュアーさせる。なお、真空ポンプ４６は、ステップ５に
おいて栓部材３８により空気抜き口２４を閉鎖した後に
停止させることもできるが、このようにポリウレタンが
発泡充填されるまで動作させることにより、たとえ栓部
材３８によるシールが不充分な場合であっても成形空間
１８内の減圧状態を維持することができる。また、栓部
材３８による空気抜き口２４のシールが不充分なことを
利用して、ウレタン原液Ｍの注入後、発泡成形時におい
ても、両者の隙間から成形空間１８内の空気を少しずつ
吸引することもできる。その場合、スラブ、粗毛布など
の通気性シート（好ましくは、通気度（ＪＩＳＬ１０
９６：フラジール法）＝０．０５〜３５０リットル／ｃ
ｍ^２／ｍｉｎ）を、空気抜き口２４を内側から覆うよう
に上型１６に取り付けておき、該通気性シートを介して
型内の空気を吸引することにより、ポリウレタンの通過
を防止しながら空気を吸引するようにしてもよい。

【００２３】ステップ７において、ポリウレタンフォー
ムＦのキュアー後に、図５に示すように、注入ヘッド２
６を上型１６から外し、エアバッグ１２を萎ませて、金
型１０を開け、ポリウレタンフォームＦを脱型する。

【００２４】以上よりなる本実施形態の製造方法である
と、型内の成形空間１８を予め減圧してから発泡原料Ｍ
を注入するため、発泡開始時から減圧下で発泡させるこ
とができ、減圧効果を高めて、より一層の低密度化・軽
量化を図ることができる。また、予め減圧しておくこと
で、発泡時の雰囲気環境に変化が少ないため、均一な発
泡となり成形性に優れる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、型内を予め減圧してか
ら発泡原料を注入することにより、減圧効果を高めて、
より一層の低密度化を図ることができ、その分、製品の
軽量化、低コスト化を図ることができる。しかも、予め
減圧しておくことで、発泡状態に変化が少なく、均一な
発泡となり成形性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における成形金型の型締め
時における断面図である。

【図２】同実施形態において減圧している状態を示す金
型の断面図である。

【図３】同実施形態において発泡原料を注入している状
態を示す金型の断面図である。

【図４】同実施形態において発泡原料が充填発泡した状
態を示す金型の断面図である。

【図５】同実施形態における脱型時の断面図である。

【図６】発泡時間に対する発泡高さの変化を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１０……成形金型１８……成形空間２２……注入口２４……空気抜き口２６……注入ヘッド３８……栓部材４６……真空ポンプＭ……発泡原料Ｆ……ポリウレタンフォーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｌ 31:58 Ｂ２９Ｌ 31:58 (72)発明者佐々木敬之大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号東洋ゴム工業株式会社内Ｆターム(参考） 4F202 AA42 AG20 AH26 AM32 CA01 CB01 CP01 CP07 4F204 AA42 AG20 AH26 AM28 AM32 EA01 EB01 EF01 EF27 EF30 EL18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形型を型締めし、減圧手段により型内を
大気圧よりも低い圧力に減圧し、この減圧した状態の型
内に発泡原料を注入して、発泡、成形することを特徴と
する発泡成形体の製造方法。
【請求項２】前記成形型には、発泡原料を注入するため
の注入口と、型内の空気を抜くための空気抜き口とが設
けられ、該注入口に発泡原料の注入ノズルがシール状態
に嵌合されており、前記空気抜き口から前記減圧手段により型内の空気を抜
いて減圧し、前記注入ノズルにより前記注入口から減圧
された型内に発泡原料を注入することを特徴とする請求
項１記載の発泡成形体の製造方法。