JP2006069079A - 発泡成形型およびそれを用いた発泡成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベント孔からの発泡原料の流出を防止しながら、キャビティ内の発泡ガスや空気を最後まで効率よく抜くことで欠肉やコラップスなどの成形不良を防止することができ、作業性に優れ、また、ランニングコストを削減することができる発泡成形型を提供する。
【解決手段】ベント孔２４を備え、キャビティ２２内に注入された発泡原料Ｐを発泡硬化させる発泡成形型１０において、貫通孔２８ａを設けたゴム弾性体２８が、前記ベント孔２４を覆い、前記ベント孔２４と前記貫通孔２８ａが連通するようにキャビティ２２内に固着され、発泡成型時に、前記キャビティ２２内に発泡原料Ｐを注入し、前記発泡原料Ｐが発泡充填されることで前記ゴム弾性体２８が弾性変形して、前記貫通孔２８ａを塞ぐことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用や家具用のシートに用いられるクッション体であるシート用パッドの製造に好適な発泡成形型と、該発泡成形型を用いた発泡成形体の製造方法に関する。

自動車用シートの座部や背もたれ部に用いられるクッション体であるクッションパッドやバックパッドと称されるシート用パッドは、軟質ポリウレタンフォームなどの発泡成形体で構成される。かかる発泡成形体は、一般に、上型と下型を備えてなる発泡成形型を用いて、該発泡成形型に発泡樹脂原液を注入し、型閉めして、発泡樹脂原液を成形型内で発泡硬化させることにより成型されている。この種の発泡成型体の製造においては、成形型のキャビティ内に残った発泡ガスや空気を外部へ抜くため、上型と下型のすり合わせ面にベントスリットを設けたり、上型にベント孔を設けるといったことがなされている。これはキャビティ内に空気が残存していると、欠肉やコラップスなどの成形不具合が生じるためである。

ところが、ベント孔からは気体だけでなく、キャビティ内に充填発泡される発泡原料も流出してしまい、発泡原料が流出すると成型後のバリ取り工数が増え、また、原材料のロスにつながることから、排気は可能としつつ発泡原料は極力流出しないような仕様が従来より提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１には、通気性シートと、これよりも通気性の高い連続気泡性シートとの積層体からなる脱気シートでキャビティ内からベント孔を塞ぎ、発泡ガスや空気を外部へ逃がしながら、発泡原料の通過を遮断するようにしたものが開示されている。

また、特許文献２には、図４に示すように、筒体の中空部に空気室１２２を設け、該空気室１２２の上端を空気透過性シート１２４で被覆してなる取付部材１２６を成形型１２０の外側からベント孔１２８に嵌入して取り付け、ベント孔１２８から空気室１２２へ流れ込んだ発泡原料Ｐが硬化することでセルフシールするようにしたものが開示されている。

しかしながら、上記したような仕様では次のような問題点があった。すなわち、特許文献１にある仕様では、脱気シートが発泡成形体に一体化されて成形型から脱型されることとなり、成形するたびに該シートを装着する必要がある。そのため、作業性に劣り、脱気シートの製作に関わるコストアップを招くといった問題がある。

また、特許文献２にある仕様では、成形型１２０の外側に設けられた空気室１２２へ流れ込んだ発泡原料Ｐが硬化することでベント孔１２８をセルフシールするため、脱型して得られる発泡成形体には空気室１２２に対応したバリが生じることとなり、成型後のバリ取り作業が必要になる問題がある。また、空気室１２２へ流れ込んだ発泡原料を空気透過性シート１２４によって外部と遮断しているため、繰り返し使用することで空気透過性シート１２４が目詰まりを起こして充分な排気が行われなくなり、取付部材１２６を頻繁に交換しなければならず、上記特許文献１の場合と同様の問題がある。
特開平５−１１６１５８号公報 特開平１１−１０５０３７号公報

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ベント孔からの発泡原料の流出を防止しながら、キャビティ内の発泡ガスや空気などの残留気体を最後まで効率よく抜くことで欠肉やコラップスなどの成形不良を防止することができ、しかも発泡原料の流出を防止する副資材の取り付け工程を削減して作業性を向上させ、ランニングコストを削減することができる発泡成形型およびそれを用いた発泡成形体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の発泡成形型は、ベント孔を備え、キャビティ内に注入された発泡原料を発泡硬化させる発泡成形型において、貫通孔を設けたゴム弾性体が、前記ベント孔を覆い、前記ベント孔と前記貫通孔が連通するようにキャビティ内に固着されていることを特徴とする。

また、本発明の発泡成形体の製造方法は、ベント孔を設けた発泡成形型のキャビティ内に発泡原料を注入して発泡させることで発泡成型体を製造する方法において、貫通孔を設けたゴム弾性体が、前記ベント孔を覆い、前記ベント孔と前記貫通孔が連通するようにキャビティ内に固着した発泡成形型を用いて、前記キャビティ内に発泡原料を注入し、前記発泡原料が発泡充填されることで前記ゴム弾性体が弾性変形して、前記貫通孔を塞ぐことを特徴とする。

本発明によれば、発泡成型時、キャビティ内の発泡ガスや空気はゴム弾性体に設けられた貫通孔を通ってベント孔から排気され、キャビティ内で発泡原料が発泡充填されることでゴム弾性体が弾性変形して、貫通孔が押し潰されてベント孔を塞ぎ、ベント孔からの発泡原料の流出が確実に防止される。また、本発明によれば、ベント孔を塞ぐ弁として機能するゴム弾性体は、キャビティ内に固着されており発泡成形体に一体化されることなく繰り返し使用することができ、しかも、繰り返し使用しても劣化することが殆どないので、弁の取り付け工程を削減して、ランニングコストを大幅に削減することができる。

上記本発明において、ゴム弾性体は略球冠状をなしその球面を発泡原料側に向けてキャビティ内に固着されていることが好ましく、これによりゴム弾性体は発泡原料が発泡充填されることで生じる押圧を効率よく受けることができる。また、ゴム弾性体はシリコ−ンゴムからなることが好ましく、これにより耐熱性・耐溶剤性を確保してゴム弾性体の耐久性を向上させることができる。

本発明によれば、ベント孔からの発泡原料の流出を防止しながら、キャビティ内の発泡ガスや空気を最後まで効率よく抜くことができるので、かかる残留気体に起因する成形不良を大幅に低減して、発泡成形体の製造コストダウンを図ることができる。また、発泡原料の流出を防止する副資材の取り付け工程を削減することができるため、作業性に優れ、ランニングコストを削減することができる。

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。

図１は本実施形態にかかる発泡成形型１０の断面図であり、図２は発泡成形型１０の斜視図、図３は発泡成形型１０の要部拡大断面図である。

本実施形態は、自動車のシートに用いられるシートクッションパッドを発泡成形するための発泡成形型およびそれを用いたシートクッションパッドの製造方法に係るものである。

この発泡成形型１０は、略水平に保持されて上方に開口する凹状の下型１２と、下型１２の一辺側に配されたヒンジ部１４を介して回動可能に設けられて下型１２の上面開口を開閉する上型１６とを備えてなる。詳細には、下型１２は、パッドの表面（上面）側を成形する型であり、それに対応した凹部１８を有する。また上型１６は、パッド裏面（下面）側を形成する型であり、上記凹部１８を閉じることにより、すり合わせ面２０（ＰＬ部）の内側において、下型１２との間にパッド形状に対応する発泡空間であるキャビティ２２を形成する。

発泡成形型１０の上部側、すなわち上型１６には、キャビティ２２の発泡ガスや空気等の気体を型外に排気するためのベント孔２４が設けられている。より詳細には、上型１６には、シートクッションパッドの裏面側の凸形状を形成するための上方に突出した凹設部２６が設けられており、この凹設部２６の頂部にベント孔２４が設けられている。

上型１６には、ゴム弾性体２８がベント孔２４をキャビティ２２の内側から覆うように配設されている。このゴム弾性体２８は、上型１６の型面に固着されており、キャビティ２２内に突出する凸表面を有する。詳細には、ゴム弾性体２８は、表面が略凸球面を有する略球冠状をなし、その球面が発泡原料側に向けてキャビティ２２内に固着されており、該球面の頂部、すなわち下端部から上方へ向かってベント孔２４と連通するように貫通孔２８ａが設けられている。本実施形態では、ゴム弾性体２８に１の貫通孔２８ａを設けているが、ベント孔２４と連通するように複数の貫通孔２８ａを設けてもよく、また上型１６に複数のベント孔２４を設け、これらそれぞれに対して１又は複数の貫通孔２８ａが連通するように設けてもよい。

ゴム弾性体２８に用いられるゴム材としては、ポリウレタンフォームＰの発泡充填により弾性変形して貫通孔２８ａを塞ぎ得るものであれば特に限定されないが、高温のポリウレタンフォームＰに対する耐熱性・耐溶剤性を考慮して湿度硬化性のシリコ−ンゴムやフッ素ゴムなどが好適に用いられる。

このようなシリコ−ンゴムあるいはフッ素ゴムであると、アルミニウムなどの金属製の型面に対して接着性を有しており、また、水分を吸収することでゴム状に硬化させることができるため、ゴム弾性体２８を容易に上記したような形状に成形して上型１６の型面へ固着させることができる。

ここで、図３（ａ）を参照して各寸法の一例を挙げれば、ベント孔２４の口径Ｃ１＝２ｍｍである場合、ゴム弾性体２８の直径Ｄ＝１０〜２０ｍｍ、ゴム弾性体２８の厚さＴ＝１０ｍｍ、貫通孔２８ａの口径Ｃ２＝１〜２ｍｍ程度とすることができる。このように、貫通孔２８ａの口径Ｃ２がベント孔２４の口径Ｃ１以下に設定されることが好ましい。

なお、ゴム弾性体２８の形状は、本実施形態のような略球冠状に限られず、例えば、柱状や錐状であってもよいが、等しい体積で表面積を大きくすることができることから、得られるクッションパッドに形成されるゴム弾性体２８の跡（凹部）を小さく抑えながら、ポリウレタンフォームＰから受ける押力を大きくすることができるため、ゴム弾性体２８を略球冠状、より詳しくは、半球状あるいはこれより扁平な略球冠状に設けることが好ましい。

このような発泡成形型１０を用いてシートクッションパッドを製造するには、上型１６を下型１２に対して開状態として、不図示の注入装置から下型１２の凹部１８に発泡原料を注入し、図１に示すように上型１６を閉じて、ポリウレタンフォームＰをキャビティ２２内で発泡充填させる。

発泡充填時、図３（ａ）に示すように、キャビティ２２内の発泡ガスや空気などの気体Ｇは、ゴム弾性体２８に設けられた貫通孔２８ａを通過してベント孔２４から型外に排出される。そして、ポリウレタンフォームＰの発泡充填に伴って、該フォームＰの発泡圧を受け弾性変形して貫通孔２８ａが押し潰されることにより、図３（ｂ）に示すように、貫通孔２８ａを塞ぎキャビティ２２をシールする。そのため、ベント孔２４からのポリウレタンフォームＰの流出が防止される。このとき、仮に貫通孔２８ａが完全に塞がれておらず、僅かな隙間が残存する場合でも、発泡したポリウレタンフォームＰの濡れ性は小さいため、該フォームＰがこの隙間を通ってベント孔２４から型外へ流出することはない。

このようにしてキャビティ２２内でポリウレタンフォームＰを発泡硬化させた後、上型１６を開いて脱型することによりシートクッションパッドが得られる。なお、得られたパッドにはゴム弾性体２８に対応した凹部が形成されることとなるが、該凹部が形成される箇所はパッドの裏面側に相当するため、そのまま使用しても問題にならない。

このように上記した実施形態によれば、ベント孔２４を塞ぐ弁として機能するゴム弾性体２８は、キャビティ２２内に固着されているため発泡成形体に一体化されて脱型されることなく繰り返し使用することができる。また、ゴム弾性体２８にかかる押力は、ポリウレタンフォームＰの発泡圧によるものであってゴム弾性体２８の弾性限界以下の比較的小さなものであるから、繰り返し使用しても劣化することが殆どない。そのため、取り付け工程を削減して作業性を向上させ、ランニングコストを大幅に削減することができる。

本発明の発泡成形型および製造方法は、主として自動車のシートに用いられるクッション体であるシート用クッションパッドの製造に好適であるが、これに限られず、各種車両用、家庭用のクッション体に用いられるパッドの製造を始め、種々の発泡成形体の製造に使用することができる。

本発明の一実施形態にかかる発泡成形型の断面図である。 同発泡成形型の斜視図である。 同発泡成形型の要部拡大断面図であって、（ａ）は発泡充填前、（ｂ）は発泡充填後の各状態を示す。 従来の発泡成形型の要部断面図

符号の説明

１０……発泡成形型
１２……下型
１４……ヒンジ部
１６……上型
２２……キャビティ
２４……ベント孔
２８……ゴム弾性体
２８ａ……貫通孔
Ｐ……ポリウレタンフォーム（発泡原料）

Claims (4)

1. ベント孔を備え、キャビティ内に注入された発泡原料を発泡硬化させる発泡成形型において、
   貫通孔を設けたゴム弾性体が、前記ベント孔を覆い、前記ベント孔と前記貫通孔が連通するようにキャビティ内に固着されていることを特徴とする発泡成形型。
2. 前記ゴム弾性体がシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１記載の発泡成形型。
3. 前記ゴム弾性体は、略球冠状をなしその球面を発泡原料側に向けてキャビティ内に固着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の発泡成形型。
4. ベント孔を設けた発泡成形型のキャビティ内に発泡原料を注入して発泡させることで発泡成型体を製造する方法において、
   貫通孔を設けたゴム弾性体が、前記ベント孔を覆い、前記ベント孔と前記貫通孔が連通するようにキャビティ内に固着した発泡成形型を用いて、前記キャビティ内に発泡原料を注入し、前記発泡原料が発泡充填されることで前記ゴム弾性体が弾性変形して、前記貫通孔を塞ぐことを特徴とする発泡成形体の製造方法。
   

Images