JP2007331144A - 発泡成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表皮の端部を芯材に確実に密着させて発泡性材料の漏れを防止するとともに、発泡層形成後に不要な表皮をカットする工程を省略することが可能な、発泡成形品及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】成形型１０の上型１１に芯材２をセットするとともに、成形型１０の下型１２に表皮４をセットしてから、成形型１０を型合わせして表皮４の端部と芯材２とを密着させた後に、芯材２と表皮４の間に発泡性材料を注入し、発泡層３を形成する。ここで、成形型１０の型合わせの際に、下型１２に予め形成された突部１３を表皮４の端部に押し付けることにより、表皮４の端部に切れ目４ｂを形成するため、発泡層の形成後に切れ目４ｂに沿って表皮４の不要部分を簡単に取り除くことができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、芯材と表皮との間に発泡層が形成された発泡成形品及びその製造方法に関する。

計器類等が取り付けられる自動車用のインストルメントパネルなどの発泡成形品は、硬質のＡＢＳ樹脂等からなる芯材と、熱可塑性ポリウレタンやポリ塩化ビニル等からなる表皮と、芯材と表皮の間に形成された、ウレタンフォーム等からなる発泡層を有する。このような発泡成形品を製造する場合には、まず、上型に芯材を取り付けるとともに下型に表皮を取り付けて、これら上型と下型とを型合わせする。この状態で、芯材と表皮との間に発泡性材料を注入し、発泡性材料を発泡させることにより発泡層を形成する（例えば、特許文献１，２参照）。

ところで、図１０、図１１に示すように、上型１１１と下型１１２にそれぞれセットされた芯材１０２と表皮１０４との間に発泡性材料を注入する際に、発泡性材料が漏れ出さないように、通常は、表皮１０４の端部に張出部１０４ａを形成し、型合わせをしたときに張出部１０４ａを芯材１０２に密着させる。ここで、表皮１０４の大きさにはある程度のばらつきがあることから、芯材１０２と密着する部分の面積を十分に確保するために表皮１０４の端部に若干大きめの張出部１０４ａを形成し、芯材１０２と表皮１０４との間に発泡層１０３を形成した後に、図１１に示すように、カッター１０５等により張出部１０４ａの不要部分をカットしている。

特許３１５６８８５号公報 特開平５−３０９６７３号公報

前述した従来の発泡成形品の製造方法では、表皮の張出部を大きめに形成してから、発泡層形成後に表皮の不要部分をカットする工程が必要であり、その分、作業工数が増加して製造コストが上昇する一因となっていた。

本発明の目的は、表皮の端部を芯材に確実に密着させて発泡性材料の漏れを防止するとともに、発泡層形成後に不要な表皮をカットする工程を省略することが可能な、発泡成形品及びその製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明の発泡成形品は、芯材がセットされる一方の型と表皮がセットされる他方の型とからなる成形型を用いて成形された、前記芯材と前記表皮の間に発泡層を有する発泡成形品であって、前記表皮の少なくとも一端面が、前記芯材又は前記成形型の前記他方の型に形成された突部の側面形状によって傾斜状に形成されていることを特徴とするものである。

この第１の発明の発泡成形品は、芯材又は成形型の他方の型（表皮がセットされる型）に形成された突部が表皮の端部に押し当てられることによって表皮が押し潰された結果、表皮の一端面が突部の側面形状によって傾斜状に形成される。そのため、発泡層を形成した後に、表皮の不要部分を簡単に取り除くことができる。従って、表皮の端部に芯材と密着する張出部を大きめに形成して発泡性材料の漏れを防止するとともに、発泡層の形成後に表皮の不要部分をカットする工程を省略して、発泡成形品の製造工程を簡素化することができる。

第２の発明の発泡成形品の製造方法は、芯材及び表皮と、前記芯材と前記表皮との間に形成された発泡層とを有する発泡成形品の製造方法であって、成形型の一方の型に前記芯材をセットするとともに、成形型の他方の型に前記表皮をセットする装着工程と、前記成形型を型合わせして、前記表皮の少なくとも一端部と前記芯材とを密着させた状態で、前記芯材と前記表皮との間に発泡性材料を注入する注入工程と、前記発泡性材料を発泡させて前記発泡層を形成する発泡層形成工程とを備え、前記注入工程において前記成形型を型合わせする際に、前記芯材又は前記成形型の前記他方の型に予め形成された突部を前記表皮の前記一端部に押し付けることを特徴とするものである。

この発泡成形品の製造方法によれば、芯材と表皮とがそれぞれセットされた成形型の２つの型を型合わせする際に、芯材又は成形型の他方の型（表皮がセットされる型）に形成された突部が表皮の端部に押し当てられることによって、表皮が押し潰されて半切断状態となるため、発泡層を形成した後に、表皮の不要部分を簡単に取り除くことができる。従って、表皮の端部に芯材と密着する張出部を大きめに形成し、表皮の端部を芯材に確実に密着させて発泡性材料の漏れを防止するとともに、表皮の不要部分をカットする工程を省略して、発泡成形品の製造工程を簡素化することができる。

第３の発明の発泡成形品の製造方法は、前記第１の発明において、前記突部の頂部形状が鋭角的な突起であることを特徴とするものである。この第３の発明によれば、突部の頂部を表皮に確実に食い込ませて表皮を半切断状態にすることができるため、発泡層の形成後に表皮の不要部分を簡単に取り除くことができる。

第４の発明の発泡成形品の製造方法は、前記第２又は第３の発明において、前記成形型を型合わせしたときに、前記突部により前記表皮に切れ目を形成することを特徴とするものである。この第４の発明によれば、突部により表皮に切れ目が形成されることから、発泡層の形成後に表皮の不要部分を切れ目に沿って分離して、簡単に取り除くことができる。

第５の発明の発泡成形品の製造方法は、前記第２〜第４の何れかの発明において、前記成形型を型合わせしたときに、前記突部は、前記表皮をその表皮厚みの７０〜９５％圧縮することを特徴とするものである。この第５の発明によれば、突部により表皮を十分に押し潰して半切断状態とし、発泡層の形成後に表皮の不要部分を簡単に取り除くことができるとともに、表皮を押し潰しすぎることにより芯材と表皮の間の密着が不十分になって、注入時に発泡性材料が漏れ出してしまうことも防止できる。

また、この第５の発明において、表皮の材質が熱可塑性ポリウレタンである場合は、前記突部は、前記表皮をその表皮厚みの７０〜９５％圧縮することが好ましい（第６の発明）。一方、表皮の材質がポリ塩化ビニルである場合には、前記突部は、前記表皮をその表皮厚みの８５〜９０％圧縮することが好ましい（第７の発明）。

次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、発泡成形品であるインストルメントパネルに本発明を適用した一例である。図１は本実施形態に係るインストルメントパネルの斜視図、図２は図１のインストルメントパネルの端部の拡大断面図である。

図１、図２に示すように、本実施形態に係る自動車用インストルメントパネル１は、芯材２と、この芯材２の表面に形成された発泡層３と、発泡層３の表面を覆う表皮４とを有する。

芯材２は、ＡＢＳ樹脂やポリプロピレン等の樹脂で形成されている。この芯材２の表面には、一部の端部を除いて、ウレタンフォーム等の発泡層３が全面的に積層されている。さらに、発泡層３の表面は、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等からなる表皮４により覆われている。尚、芯材２のうちの、発泡層３及び表皮４が積層されていない部分は、インストルメントパネル１を車内に取り付けるための取付部となる。

図２に示すように、表皮４の端部には外側へ張り出して芯材２の表面に直接密着する張出部４ａが形成されており、芯材２と表皮４の間に形成された発泡層３は表皮４に覆われて露出していない。また、後ほど詳述するが、製造工程中に、表皮４の張出部４ａは、後述する成形型１０の下型１２に形成された突部１３（図４〜図６参照）により半切断状態とされることにより、表皮４の端面は突部１３の側面形状によって傾斜状に形成されている。

次に、発泡成形品であるインストルメントパネル１の製造方法について図３〜図７を参照して説明する。まず、図３に示すように、成形型１０の上型１１に芯材２をセットするとともに、下型１２に表皮４をセットする（装着工程）。ここで、前述したように、表皮４の端部の少なくとも一部に張出部４ａが形成されているが、この張出部４ａは、成形型１０（上型１１と下型１２）の型合わせをしたときに、芯材２と確実に密着するように少し大きめに形成されている。また、下型１２の、張出部４ａがセットされる部分の表面には、上方へ突出するとともに図３の紙面垂直方向へ延びる突部１３が予め形成されている。この突部１３は二等辺三角形の断面形状を有し、鋭角的に尖った突起となっている（図５参照）。

次に、図４に示すように、成形型１０の上型１１と下型１２を型合わせするとともに、張出部４ａと芯材２を密着させる。その際、図５に示すように、下型１２に形成された突部１３を張出部４ａに押し付けることで、突部１３の先端により表皮４を圧縮して、張出部４ａに切れ目４ｂを形成する。この状態で、図６に示すように、芯材２と表皮４との間にウレタン等の発泡性材料を注入し（注入工程）、発泡性材料を発泡させて発泡層３を形成する（発泡層形成工程）。このとき、表皮４の端部に形成された張出部４ａと芯材２とが密着していることから、芯材２と表皮４の間から発泡性材料が外へ漏れ出すことはない。

次に、上型１１と下型１２を離して発泡成形品を成形型１０から取り出す。図７に示すように、表皮４の張出部４ａに突部１３が押し付けられることによって、張出部４ａには断面Ｖ字状の切れ目４ｂが形成されて半切断状態となっている。そして、この切れ目に沿って表皮４が切断されることで、表皮４の端面が突部１３の側面形状によって傾斜状に形成される。このように、張出部４ａに切れ目４ｂが形成されることから、芯材２との密着性をよくするために少し大きめに形成された張出部４ａから、不要部分を切れ目４ｂに沿って簡単な作業で取り除くことができることができ、カッター等により表皮４を切断する工程が不要になる。

つまり、表皮４の端部に芯材２と密着する張出部４ａを大きめに形成し、表皮４の端部を芯材２に確実に密着させて注入時の発泡性材料の漏れを防止するとともに、表皮４の不要部分をカットする工程を省略して、インストルメントパネル１（発泡成形品）の製造工程を簡素化することができる。

尚、成形型１０の型合わせをしたときの、突部１３による表皮４の圧縮量（押し潰し量）が少なすぎると、切れ目４ｂが浅くなり、表皮４を容易に切断できなくなる。逆に、表皮４の圧縮量が多すぎると、芯材２と表皮４の間の密着が不十分になり、注入時に発泡性材料が漏れやすくなる。そのため、突部１３による表皮４の圧縮量（圧縮厚み）は、適度な範囲内（例えば、圧縮前の表皮厚みの７０〜９５％程度）で、表皮４の材質に応じて決定されることが必要である。例えば、表皮４の材質が硬い場合には圧縮量を小さくし、表皮４が軟らかい場合には圧縮量を大きくする。

言い換えれば、表皮４と芯材２との密着性と、成形型１０から外された後の表皮４の不要部分の分離のしやすさの両方を考慮して、圧縮量を最終的に決定することが好ましい。

尚、突部１３の形状は、断面が二等辺三角形であるものに限られないが、突部１３を表皮４に深く食い込ませるために、図８（ａ）〜図８（ｅ）に示すように、突部１３（１３Ａ〜１３Ｅ）は、少なくとも頂部形状が鋭角的な突起に形成されていることが好ましい。

前述した製造方法においては、表皮４がセットされる下型１２に突部１３が設けられているが、芯材２が表皮４に対して十分に硬い材料で形成されている場合には、図９に示すように、芯材２の表皮４と接触する面に突部２３が予め形成されており、型合わせをしたときに、芯材２に形成された突部２３を表皮４の端部に形成された張出部４ａに押し付けるようにしてもよい。

（実施例）
次に、本発明のより具体的な実施例について説明する。
本実施例では、インストルメントパネルの芯材として、ポリプロピレン、又は、ＡＢＳ樹脂で形成されたものを使用した。また、表皮として、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）とポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるものをそれぞれ使用した。

また、表皮に押し付けられる突部の断面形状は、底辺１ｍｍ、高さ１ｍｍの二等辺三角形とした。尚、芯材の材質がポリプロピレンの場合には、芯材が比較的軟らかいために、このような芯材に突部を形成しても表皮を十分に押し潰すことができないことから、表皮がセットされる下型に鉄製の突部を形成した。一方、芯材の材質がＡＢＳ樹脂の場合には芯材がかなり硬いことから、この芯材の表皮と接触する部分に突部を形成した。そして、突部の形状を変えて成形を行い、突部による表皮の圧縮率（突部により圧縮された厚み／圧縮前の表皮厚み×１００（％））と、注入時の発泡性材料（ウレタン）の漏れの有無、及び、成形後における表皮分離性との関連について調べた。その結果を表１に示す。

表１の結果から、圧縮率が７０％未満である場合には、注入されたウレタンが一部漏れ、また、表皮の不要部分を容易に分離できないことがわかった。また、圧縮率が９５％を越える場合には、表皮の分離は容易にできるものの、ウレタンが一部漏れることがわかった。この結果から、突部による表皮の圧縮率は７０〜９５％の範囲で設定されることが好ましい。但し、表皮材質がＰＶＣである場合には圧縮率が７５％でも分離できないこともあるため、ＰＶＣの表皮に対しては、圧縮率は８５〜９０％であることがより好ましい。

本実施形態に係るインストルメントパネル（発泡成形品）の斜視図である。 インストルメントパネルの端部の拡大断面図である。 芯材と表皮を成形型にセットする装着工程を示す図である。 成形型の上型と下型とを型合わせする工程を示す図である。 図４の突部周辺の拡大断面図である。 芯材と表皮との間に発泡層を形成する発泡層形成工程を示す図である。 成形型から取り外された成形品の張出部を含む部分の拡大断面図である。 別の頂部形状を有する突部の断面図である。 本発明の別の実施形態における、図５相当の突部周辺の拡大断面図である。 従来の発泡成形品の成形工程を示す図である。 成形後に表皮の不要部分を切除する工程を示す図である。

符号の説明

１ インストルメントパネル（発泡成形品）
２ 芯材
３ 発泡層
４ｂ 切れ目
１０ 成形型
１１ 上型
１２ 下型
１３ 突部
２３ 突部

Claims (7)

1. 芯材がセットされる一方の型と表皮がセットされる他方の型とからなる成形型を用いて成形された、前記芯材と前記表皮の間に発泡層を有する発泡成形品であって、
   前記表皮の少なくとも一端面が、前記芯材又は前記成形型の前記他方の型に形成された突部の側面形状によって傾斜状に形成されていることを特徴とする発泡成形品。
2. 芯材及び表皮と、前記芯材と前記表皮との間に形成された発泡層とを有する発泡成形品の製造方法であって、
   成形型の一方の型に前記芯材をセットするとともに、成形型の他方の型に前記表皮をセットする装着工程と、
   前記成形型を型合わせして、前記表皮の少なくとも一端部と前記芯材とを密着させた状態で、前記芯材と前記表皮との間に発泡性材料を注入する注入工程と、
   前記発泡性材料を発泡させて前記発泡層を形成する発泡層形成工程と、
   を備え、
   前記注入工程において前記成形型を型合わせする際に、前記芯材又は前記成形型の前記他方の型に予め形成された突部を前記表皮の前記一端部に押し付けることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
3. 前記突部の頂部形状が鋭角的な突起であることを特徴とする請求項２に記載の発泡成形品の製造方法。
4. 前記成形型を型合わせしたときに、前記突部により前記表皮に切れ目を形成することを特徴とする請求項２又は３に記載の発泡成形品の製造方法。
5. 前記成形型を型合わせしたときに、前記突部は、前記表皮をその表皮厚みの７０〜９５％圧縮することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の発泡成形品の製造方法。
6. 前記表皮の材質が熱可塑性ポリウレタンであり、
   前記突部は、前記表皮をその表皮厚みの７０〜９５％圧縮することを特徴とする請求項５に記載の発泡成形品の製造方法。
7. 前記表皮の材質がポリ塩化ビニルであり、
   前記突部は、前記表皮をその表皮厚みの８５〜９０％圧縮することを特徴とする請求項５に記載の発泡成形品の製造方法。

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