JP2004130629A

JP2004130629A - 発泡成形用の金型及び発泡成形方法

Info

Publication number: JP2004130629A
Application number: JP2002296370A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Horimatsu; 堀松　利行
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】外面の精度が良好な発泡成形品を高歩留りにて成形することができる発泡成形方法及びそのための金型を提供する。
【解決手段】金型１Ａの下型３Ａにあっては、その上端面にキャビティ４を周回する溝４０が設けられている。この溝４０にパッキン５０が装着されている。パッキン係合部６ｋをパッキン突出部５２に係合させた後、凹条６１にこのパッキン係合部６ｋ及びパッキン突出部５２を呑み込ませるようにして押え板６０を下型３Ａの上端面に重ねる。空気室１０内を排気してフィルム６をキャビティ面に密着させ、キャビティ４内にウレタン等の原料液を供給し、上型の型締め後、発泡させる。キュア終了後、上型を型開きし、空気室１０内に空気を送り込み、フィルム６を押し上げて成形品を脱型する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウレタンフォーム等の発泡成形品を製造するための金型に係り、特に下型のキャビティ面に沿ってフィルムを配置すると共に、該キャビティ面とフィルムとの間に空気等の流体を給排させ得るよう構成された金型の改良に関する。また、本発明は、この金型を用いた発泡成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硬質ポリウレタンフォームを成形する場合、上型及び下型よりなる金型の該下型内にウレタン原料液を供給し、型締めして発泡させ、固化（キュア）後に型開きして脱型を行う。
【０００３】
この脱型を効率良く行う方法として、特開平９−２３４７４８号公報には、下型のキャビティ面に沿ってフィルムを配置し、型開き後の脱型に際してはフィルムとキャビティ面との間に空気を供給してフィルムをキャビティ面から離反させ、フィルムによって成形品を下型外に押し出すようにした発泡成形方法が記載されている。
【０００４】
第２図〜第３図は同号公報の方法及びそのための金型を示す断面図である。
【０００５】
第２図の通り金型（モールド）は上型２と下型３とからなり、これら上下型２，３は分離可能に接合されるようになっている。上記下型３にはキャビティ４が設けられている。また、下型３には真空成形法により予めキャビティ４と相似乃至同一形状に成形されたポリプロピレン製フィルム６が設置されている。このフィルム６は下型３の上端面に固定ピン７により止められ、下型３の上端面に配設されたフィルムエアーシール用パッキン９と更にフィルム押え８で挟持されて下型に強固に固定されている。
【０００６】
また、下型３の底部には、箱状の空気室１０が設けられており、この空気室１０には、圧力調整バルブ１１を備えたエアー管１２の一端が接続され、該エアー管１２の他端は真空ポンプ等のエアー導入・吸引装置１３と連結されている。この空気室１０と下型キャビティ４とは複数のエアー連通孔（空気穴）１４によって連通されている。
【０００７】
このフィルム６は下型３を利用して真空成形されたものである。即ち、第３図（Ａ）に示したように、ポリプロピレン製フィルム６の４辺をクランプ３１でクランプし、このフィルム６の上下両側からヒーター３２で１８０〜２００℃、１５〜２０秒間程度加熱し、次に、第３図（Ｂ）に示したように、下型３上に上記加熱されたフィルム６を上述したように固定し、この状態で下型３に設けられた空気室１０及び下型キャビティ４内をエアー導入・吸引装置１３の作動により、所定の圧力に減圧することにより、図中矢印で示したようにフィルム６が均等に下型に押しつけられ、下型のキャビティ形状と相似形状に成形される。
【０００８】
このモールド１を用いて硬質ポリウレタンフォームモールド成形品を製造する場合には、硬質ポリウレタンフォーム発泡原料をキャビティ４内の真空成形ポリプロピレンフィルム６上に所定量導入し、上型２を下型３に型締めする。第２図（Ａ）の通り発泡・膨張させた後、上型を型開きし、第２図（Ｂ）に示したように、エアー導入・吸引装置１３を作動させ、エアー管１２、空気室１０、及びエアー連通孔１４を介して、フィルム６とキャビティ４との間隙１５にエアーを吹き込み、成形品１６をフィルム６と共に押し上げ、成形品１６を取り出す。
【０００９】
その後、エアー導入・吸引装置１３によりエアーを吸引し、第２図（Ｃ）に示したようにフィルム６をキャビティ面に密着させ、次回の成形サイクルに移行する。
【００１０】
【特許文献】
特開平９−２３４７４８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記第２，３図のように固定ピン７とフィルム当接面（底面）が平坦なフィルム押え８とによってフィルム６の縁部を押えたフィルム押え構造にあっては、脱型時（第２図（Ｂ））にフィルム６に対しキャビティ側に向って引張力が加えられたときにフィルム６が僅かながらキャビティ４側に引き出されることがある。このようにフィルム６の縁部がキャビティ側に移動してしまうと、次回の成形時に空気室１０内を排気してフィルム６をキャビティ面に密着させたときに、第４図の如く皺ないしは弛み状部分６ａがフィルム６に生じ、この部分６ａの形状が成形品外面に転写されるおそれがある。
【００１２】
本発明は、このようなフィルム６に皺ないし弛み状部分が生じることを防止し、成形品の外面精度が良好な発泡成形品を成形することができる発泡成形用金型及びこの金型による発泡成形方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の発泡成形用の金型は、上型及び下型を有する発泡成形用の金型であって、該下型のキャビティ面を覆い、縁部が該下型の上端面にまで延在し、該縁部が下型の上端面とフィルム押え板との間に挟み込まれて保持されているフィルムと、該フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を導入及び排出させる流体給排手段とを備えてなる発泡成形用の金型において、該フィルム押え板と下型の上端面との一方に、キャビティを周回する凸条を設けると共に、他方に、該凸条が係合する凹条を設け、前記フィルムの縁部を該凸条と凹条とで挟持したことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の発泡成形方法は、かかる本発明の発泡成形用の金型を用いた発泡成形方法であって、該下型内に原料を供給し、型締めした後、発泡させ、その後、上型を型開きし、フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を供給してフィルムを押し上げ、成形品を脱型することを特徴とするものである。
【００１５】
かかる本発明の金型を用いた発泡成形方法によると、フィルム縁部が強固に固定されているため、脱型時にキャビティ方向に引張力が加えられてもフィルム縁部がずれることがない。このため、外面の精度が良好な発泡成形品を高歩留りにて成形することができる。
【００１６】
この凸条はゴム等のパッキンにて構成されることが好ましい。この場合、パッキンはフィルム押え板又は下型の上端面に設けられた溝にその一半側が嵌合し、その他半側が該フィルム押え板又は下型の上端面から突出していることが好ましい。
【００１７】
本発明では、凸条とフィルムとの間にパッキンが介在されている構成としてもよい。この場合、パッキンはシート状であることが好ましい。また、パッキンは、該凸条の角縁及び角縁近傍領域とフィルムとの間にも介在されていることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図（ａ）は実施の形態に係る発泡成形用の金型の断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のパッキン付近の拡大図である。なお、第１図では上型の図示は省略されている。
【００１９】
この実施の形態に係る金型１Ａの下型３Ａにあっては、その上端面にキャビティ４を周回する溝４０が設けられている。この溝４０にパッキン５０が装着されている。
【００２０】
該パッキン５０は、該溝４０内に差し込まれた脚部５１と、該溝４０から突出した凸条よりなる突出部５２とを有している。この突出部５２は、溝４０と同じくキャビティ４を周回している。
【００２１】
該脚部５１にはヒレ状の張出部５３が設けられ、該張出部５３が溝４０の両側面に密着し、パッキン５０の溝４０からの抜け出しを防いでいる。なお、ヒレ状の張出部５３は、脚部５１の挿入方向に対して後退角を有するように該挿入方向に対して斜め後方に延在している。このため、脚部５１は、溝４０に対し挿入し易く、しかもきわめて抜けにくい構造となっている。なお、ヒレ状張出部５３の数は図示のものに限定されず、例えば４個又はそれ以上であってもよい。
【００２２】
このパッキン５０は、突出部５２の基端側にフランジ部５４が設けられており、このフランジ部５４が溝４０の角縁の下型上端面に重なるように脚部５１が溝４０に差し込まれている。
【００２３】
この下型３Ａの上端面に押え板６０が重ね合わされている。この押え板６０の下面（底面）には、パッキン５０の突出部５２が入り込む凹条６１が溝４０と同じくキャビティ４を周回するように設けられている。
【００２４】
この凹条６１の形状は突出部５２と略相似形であり、且つ該突出部５２よりもフィルム６の厚み分だけ大きなものとなっている。
【００２５】
なお、突出部５２の上端側の角縁は例えば曲率半径が２ｍｍ以上、好ましくは３〜６ｍｍ程度の丸みを帯びている。凹条６１の隅角部もこの丸みと同様の丸みを帯びている。（ただし、この隅角部は直角であってもよい。）また、凹条６１の入口側の角縁も例えば曲率半径２ｍｍ以上、好ましくは３〜６ｍｍ程度の丸みを帯びている。
【００２６】
フィルム６には、このパッキン突出部５２の外形に倣った形状のパッキン係合部６ｋが予め真空成形による賦形操作等により形成されている。このパッキン係合部６ｋをパッキン突出部５２に係合させた後、凹条６１にこのパッキン係合部６ｋ及びパッキン突出部５２を呑み込ませるようにして押え板６０を下型３Ａの上端面に重ねる。そして、ボルト（図示略）等の固定手段によって押え板６０を下型３Ａに固定する。
【００２７】
これにより、第１図（ｂ）の通り、フィルム６の縁部６ｅは、この下型３Ａの上端面と押え板６０との間に挟持される。
【００２８】
このフィルム６のパッキン係合部６ｋは、凸条よりなるパッキン突出部５２と凹条６１の内面との間にしっかりと挟み込まれる。このため、成形品の脱型時にフィルム６にキャビティ４側へ引張力が加えられても、フィルム６の縁部６ｅがキャビティ４側へずれることがなく、成形を多数サイクル行ってもフィルム６に皺ないし弛み状部分が生じることはない。これにより、外面の精度が良好な成形品を確実に成形することができる。
【００２９】
なお、第１図の金型１Ａのその他の構成は第２図の金型１と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【００３０】
この金型１Ａを用いた成形品の成形手順は、第２図と全く同一である。
【００３１】
即ち、空気室１０内を排気してフィルム６をキャビティ面に密着させた第１図（ａ）の状態においてキャビティ４内にウレタン等の原料液を供給し、上型の型締め後、発泡させる。キュア終了後、上型を型開きし、空気室１０内に空気を送り込み、前記第２図（Ｂ）の如くして成形品を脱型する。その後、空気室１０内を排気して次サイクルの成形に移行する。
【００３２】
上記実施の形態ではパッキン突出部５２は平頂状となっているが、第５図のパッキン５０Ａのパッキン突出部５２Ａのように尖頭状とされてもよい。
【００３３】
第６図は本発明の別の実施の形態を示す第１図（ｂ）と同様部分の断面図である。
【００３４】
この実施の形態では、下型３Ｂに凸条７０が設けられ、この凸条７０が押え板６０の凹条６１に係合するように構成されている。また、凹条６１の内面に薄いシート状のパッキン７１が貼着されている。
【００３５】
凸条７０にフィルム６のパッキン係合部６ｋを係合させた後、凹条６１を凸条７０に係合させるようにして押え板６０を下型３Ｂの上端面に重ね合わせ、ボルト等によって固定する。
【００３６】
この実施の形態によっても、フィルム６のパッキン係合部６ｋがパッキン７１を介して凸条７０と凹条６１との間にしっかりと挟み付けられるので、脱型時にキャビティ方向にフィルム縁部６ｅに引張力が加えられても、フィルム縁部６ｅがキャビティ４側へずれ動くことがなく、精度の良好な成形品を高歩留りにて成形することができる。
【００３７】
図示は省略するが、第６図の態様において、凹条６１を図示よりも深くし、凹条６１の底面（図では天井面）とパッキン７１との間に間隙を形成し、このパッキン７１と凹条６１の底面との間にチューリップ型等の弾性パッキンを介在させてもよい。
【００３８】
上記実施の形態はいずれも本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、上記実施の形態では押え板６１に凹条を設け、下型に凸条を設けているが、逆に下型に凹条を設け、押え板に凸条を設けてもよい。空気室１０には空気以外の流体が給排されてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、外面の精度が良好な発泡成形品を高歩留りにて成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図（ａ）は実施の形態に係る発泡成形用の金型を示す発泡成形用の金型の断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のパッキン付近の拡大図である。
【図２】従来例を示す断面図である。
【図３】従来例を示す説明図である。
【図４】従来例を示す説明図である。
【図５】別の実施の形態に用いられるパッキンの断面図である。
【図６】さらに別の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ　金型
３，３Ａ，３Ｂ　下型
４　キャビティ
６　フィルム
６ｅ　フィルム縁部
６ｋ　パッキン係合部
１０　空気室
５０，５０Ａ　パッキン
５１　脚部
５２　突出部（凸条）
６０　押え板
６１　凹条
７０　凸条
７１　パッキン

Claims

上型及び下型を有する発泡成形用の金型であって、
該下型のキャビティ面を覆い、縁部が該下型の上端面にまで延在し、該縁部が下型の該上端面とフィルム押え板との間に挟み込まれて保持されているフィルムと、
該フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を導入及び排出させる流体給排手段と
を備えてなる発泡成形用の金型において、
該フィルム押え板と下型の上端面との一方に、キャビティを周回する凸条を設けると共に、他方に、該凸条が係合する凹条を設け、
前記フィルムの縁部を該凸条と凹条とで挟持したことを特徴とする発泡成形用の金型。
請求項１において、該凸条はパッキンよりなることを特徴とする発泡成形用の金型。
請求項２において、該パッキンは、フィルム押え板又は下型の上端面に設けられた溝にその一半側が嵌合し、その他半側が該フィルム押え板又は下型の上端面から突出していることを特徴とする発泡成形用の金型。
請求項１において、前記凸条とフィルムとの間にパッキンが介在されていることを特徴とする発泡成形用の金型。
請求項４において、パッキンは、該凸条の角縁及び角縁近傍領域とフィルムとの間にも介在されていることを特徴とする発泡成形用の金型。
請求項４又は５において、該パッキンはシート状であることを特徴とする発泡成形用の金型。
請求項１ないし６のいずれか１項において、該フィルムの縁部には、該凸条に倣った形状の凸条係合部が賦形されていることを特徴とする発泡成形用の金型。
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発泡成形用の金型を用いた発泡成形方法であって、
該下型内に原料を供給し、
型締めした後、発泡させ、
その後、上型を型開きし、フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を供給してフィルムを押し上げ、成形品を脱型することを特徴とする発泡成形方法。