JP2010131824A

JP2010131824A - インサート内蔵の発泡成形品及びその成形方法

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Publication number: JP2010131824A
Application number: JP2008308940A
Authority: JP
Inventors: Chinatsu Sakai; 千夏酒井
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-03
Also published as: JP5325552B2

Abstract

【課題】本発明の目的は、発泡成長するポリウレタン原料がインサートの一部で分流されても、その上部にエア溜りが形成されることを未然に防止し、外観の優れたインサート内蔵の発泡成形品を提供することにある。
【解決手段】インサート２０の板状体からなる基部５４に遅延部材１０を装着し、そのインサート２０を発泡成形型の下型にセットして発泡成形し、インサート内蔵の発泡成形品を得た。
【選択図】図１

Description

本発明は、インサート内蔵の発泡成形品及びその成形方法に係り、特には、発泡成長するポリウレタン原料がインサートで分流されることによるエア溜りの形成を未然に防止したインサート内蔵の発泡成形品及びその成形方法に関する。

一般に、ポリウレタンの発泡成形品の発泡成形型による成形においては、発泡成長するポリウレタン原料から発生するガスや発泡成形型内の空気が、ポリウレタン原料により上型のキャビティ面に閉じ込められてエア溜りとなり易く、そのエア溜りにより発泡成形品の表面に窪みが形成されることがある。

特に、インサートを内蔵する発泡成形品においては、下型に注入されたポリウレタン原料が発泡成長して上昇するとき、ポリウレタン原料は、インサートにより阻害されて、一様に上昇することが難しくなる。特に、インサートの一部が板状体で形成され、その板状体がポリウレタン原料の発泡成長による上昇を阻害する向きに配置されている場合は、ポリウレタン原料は一様に上昇することができない。

そのポリウレタン原料が発泡成長する状況を、図７を用いて説明する。発泡成形型の下型５１のキャビティ面に注入されたポリウレタン原料Ｐは、発泡成長して、その上面がインサートを構成する基部５４の平面部５４ａの下面に接した位置Ｐ１から、上方の位置Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４へと上昇して行く。このとき、上昇するポリウレタン原料Ｐが平面部５４ａで分流されて、平面部５４ａの上方で合流するが、その合流部分は、平面部５４ａの上方へ回りこむ分、その他の部分よりも遅れて上昇する。すると、その合流部分はガスや空気を巻き込み易く、エア溜り５３を上型５２のキャビティ面５２ａに形成し易くなる。このエア溜り５３は、ポリウレタン原料Ｐの発泡圧により縮小するが、発泡体の表面に窪みとして残ることになる。このような窪みの形成を未然に防止する方法として、インサートを内蔵する発泡成形品の成形方法に係る種々提案がなされている。

特許文献１に開示されている「インサート内蔵発泡成形品の製造方法および発泡成形型」においては、インサートを構成する板状体を、その左右方向が上下方向となるように配置して、板状体の面部が、発泡原料の発泡上昇を阻害しないようにしている。そして、リアセンターアームレストのように、表裏両面の外観及び手触りの感触の品質が求められる成形品においても、良好な成形ができるようになっている。

また、特許文献２に開示されている「シート用パッドの成形型及び製造方法」においては、発泡成形型の上型のキャビティ面近くに線状部材が配置されて、その線状部材により欠肉が発生することを未然に防止するために、上型のキャビティ面に線状部材を横断して延びる凹溝を線状部材の長手方向に複数並設している。この凹溝により、発泡原料の液流れが改善されるので、欠肉の発生が未然にお防止されるようになっている。
特開平８−３００３７４号公報（［要約］を参照）特開２００７−９８７７６号公報（［要約］を参照）

ところが、特許文献１の製造方法では、板状体が延在する方向が上下方向を向くように配置する必要があるため、発泡成形品の形状によっては、例えば、カップホルダーを有するリアセンターアームレストの場合において、脱型に問題がある。即ち、リアセンターアームレストにおいては、インサートの板状体が延在する向きと同じ方向に、アームレストを回動自在に支持するための支持軸が板状体の左右両端に設けられている。従って、板状体の左右両端部分を、上下方向を向くように配置することは、カップホルダーのための凹部が上下方向ではなく水平方向を向くように配置されることとなり、凹部を形成する成形型の凸部を、水平方向を向くように設けなければならない。すると、その凸部が発泡成形品の脱型におけるアンダーカット部分となり、アンダーカットを避けるために複雑な成形型構造を採用しなければならない問題が発生する。また、アームレストの左右が上下方向となる状態で発泡成形されるので、成形品は左右の発泡密度が異なるものとなる。上下或いは前後方向において、発泡密度が異なることは許容されても、左右方向において密度が異なることは違和感を伴うものとなり、受け入れ難い。

また、特許文献２の製造方法では、上型のキャビティ面近くに配置された線状部材により損なわれる液流れの改善には効果を発揮するとしても、線状部材とは異なる板状体が配置された場合においても同様の効果があるか不明である。仮に、効果があるものであっても、上型の凹溝により発泡成形品の表面に複数の突条部が形成されるので、リアセンターアームレストの場合のように、表裏の外観及び感触が良好であることが必要な発泡成形品においては、その突条部が欠肉部に替わる新たな問題となってしまう。

本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、インサートの上方にエア溜りが形成されることを未然に防止したインサート内蔵の発泡成形品及びその成形方法を提供することにある。

上記問題を解決するために請求項１に記載のインサート内蔵の発泡成形品の発明は、インサートを内蔵したポリウレタンの発泡成形品において、前記インサートには、発泡成長するポリウレタン原料が分流して合流するまでのタイミングを遅らせる遅延部材が装着されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインサート内蔵の発泡成形品において、前記遅延部材は、ポリウレタン原料が発泡成長する方向の前記インサートの裏側に装着されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインサート内蔵の発泡成形品において、前記インサートは、少なくとも一部が板状体で形成され、その板状体の一面に前記遅延部材が装着されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のインサート内蔵の発泡成形品において、前記遅延部材は、前記ポリウレタン原料が発泡成長する方向に向かって先細となる断面を有することを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載のインサート内蔵の発泡成形品において、前記遅延部材は、通気性を有することを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のうちいずれか一項に記載のインサート内蔵の発泡成形品において、車両のセンターアームレストであることを特徴とする。
請求項７に記載のインサート内蔵の発泡成形品の成形方法の発明は、インサート内蔵の発泡成形品の成形方法において、前記インサートは少なくとも一部が板状体で形成され、その板状体の上面に遅延部材を装着したインサートを発泡成形型内にセットすることにより、前記板状体の下面で分流されて発泡成長するポリウレタン原料が、前記遅延部材で合流することを遅延されて、その遅延部材の上方で合流するようにしたことを特徴とするものである。

（作用）
本発明のインサート内蔵の発泡成形品によれば、発泡成長するポリウレタン原料がインサートにより分流された後に合流するタイミングを遅延する遅延部材がインサートに装着されて、インサートと遅延部材とが共に内蔵されている。そのため、発泡成形品の表面にエア溜りによる窪みが形成されず、外観が良好な発泡成形品を提供することができる。

また、本発明によるインサート内蔵の発泡成形品の成形方法においては、インサートは少なくとも一部が板状体で形成され、その板状体の上面に遅延部材を装着したインサートを発泡成形型内にセットする。そして、その板状体の下面で分流されて発泡成長するポリウレタン原料が、遅延部材により合流することを遅延されて、その遅延部材の上方で合流するようにした。そのため、一部が板状体で構成されたインサートを用いても、エアの巻き込みが防止され、エア溜りの形成を未然に防止することが可能なインサートを内蔵する発泡成形品の成形方法を提供することができる。

本発明によれば、インサートの一部を構成する板状体で分流されて発泡成長するポリウレタン原料は、遅延部材によりその合流が遅延されて、エアを巻き込むことなく合流するので、板状体の上方にエア溜りが形成されることを未然に防止したインサート内蔵の発泡成形品及びその成形方法を提供することができる。

（実施形態）
以下、本発明を具体化したインサート内蔵の発泡成形品及びその成形方法の実施形態を、図１〜５を用いて説明する。なお、従来技術と同一の構成については、その説明において用いた同一の符号を用いるものとする。

図１に示すように、インサート内蔵の発泡成形品としての本実施形態のセンターアームレスト１は、軟質ポリウレタンを発泡成形した発泡体２の内部にインサート２０が内蔵され、インサート２０における左右一対の側面部５４ｂの外面と、側面部５４ｂに固着された取付軸５５とが、外部に露出している。この取付軸５５が、例えばリアシートセンターの凹部に設けられた支持部に回動自在に支持されることにより、センターアームレスト１が使用位置又は格納位置に配置されている。本実施形態のセンターアームレスト１はカップホルダーを有するので、使用状態における上面１ａにはカップホルダー用の凹部３が形成されている。なお、センターアームレスト１は表皮材で被覆されるが、図１においては、この表皮材を取り除いてある。

図２に示すように、インサート２０はプレス成形された鋼製の板状体からなる基部５４と、その基部５４に端部が溶接付けされ、全体が略コ字状の鋼製の線材５６とで形成されている。基部５４は、平面部５４ａの両端に斜面部５４ｄが形成され、斜面部５４ｄのそれぞれの端部に側平面部５４ｃが形成されている。更にそれぞれの側平面部５４ｃの端部において、側平面部５４ｃに対して直交する向きに延在する側面部５４ｂが形成されている。上記の通り、それぞれの側面部５４ｂの外面には一対の取付軸５５が固着されている。線材５６には、線材５６の剛性を補強するために３本の補強材５６ａが溶接付けされている。

また、基部５４の上面に装着される遅延部材１０は、放物線状に先細となった断面を有する軟質ポリウレタンの発泡体であり、その幅は基部５４と等しく、高さはセンターアームレスト１の上面１ａより低く形成されている。遅延部材１０の下部は、凹部１０ｂと、その両側の脚部１０ｃとにより形成されている。脚部１０ｃが、基部５４の側平面部５４ｃに載置されたとき、凹部１０ｂが斜面部５４ｄ及び平面部５４ａを収容すると共に、凹部１０ｂの下面が平面部５４ａに当接するようになっている。また、遅延部材１０の全長は、基部５４の一対の側面部５４ｂの内面間の長さよりもわずかに長くなっている。そのため、基部５４に遅延部材１０を装着したとき、遅延部材１０の両端の端部１０ａが側面部５４ｂの内面に密着して、遅延部材１０はわずかに弾性圧縮状態となる。従って、遅延部材１０は基部５４から容易には脱落しない。なお、遅延部材１０の底面を、両面テープの粘着剤や接着剤を用いて基部５４の上面に接着するようにしてもよい。

次に、発泡成形型５０を用いてインサート２０を内蔵する発泡体２の成形において、インサート２０がセットされた下型５１にポリウレタン原料Ｐが注入され、下型５１に対して上型５２が型閉めされた状態を図３、４を用いて説明する。

先ず、本実施形態の発泡成形型５０を簡単に説明する。発泡成形型５０は、下型５１と上型５２とが図示しないヒンジ部で開閉可能に連結されている。上型５２には、カップホルダー用の凹部３を形成するための凸部５２ｃが形成されている。また、下型５１と上型５２とは、下型５１のパーティング面ＰＬ５１と上型５２のパーティング面ＰＬ５２とにより閉合するようになっている。そして、パーティング面ＰＬ５１の一部に凹状のパーティング面５１ｂが形成され、パーティング面ＰＬ５２の一部に凸状のパーティング面５２ｂが形成され、パーティング面５１ｂ、５２ｂのそれぞれにおいて、インサート２０の取付軸５５を収容し位置決めするための凹部（図示せず）が形成されている。また、インサート２０の線材５６の端部を支持する支持用突起５１ａが下型５１に突設されている。

インサート２０の下型５１に対するセットは、型開き状態の下型５１において、パーティング面５１ｂの前記凹部にインサート２０の取付軸５５を位置決めすると共に、線材５６の端部を支持用突起５１ａに支持させることにより行われる。この時、予めインサート２０の基部５４に遅延部材１０を装着しておく。すると、遅延部材１０が基部５４の上面に配置されているので、後述するように、基部５４の上面にポリウレタン原料Ｐが流れ込むことが防止される。

次に、図５を用いて遅延部材１０が、ポリウレタン原料Ｐが分流して合流するタイミングを遅延する状況を説明する。図５に示すように、発泡成長して上昇するポリウレタン原料Ｐの上面が平面部５４ａ等の下面に当接する位置Ｐ１に到達すると、ポリウレタン原料Ｐは基部５４の左右に分流される。更に、ポリウレタン原料Ｐは成長を続け、その上面が位置Ｐ１から位置Ｐ２、位置Ｐ３へと上昇する。このとき、ポリウレタン原料Ｐは、遅延部材１０の側面を伝って上昇するので、基部５４により流れを乱されて合流部においてガスや空気を巻き込むことが未然に防止される。そして、遅延部材１０の頂部付近の位置Ｐ３において、左右に分離していたポリウレタン原料Ｐは合流して位置Ｐ４に到達する。このように、合流が遅延されたポリウレタン原料Ｐから発生されるガスの量は少なくなっている。また、ポリウレタン原料Ｐの上面には、ガス等を巻き込む凹部が形成されていない。そのため、ポリウレタン原料Ｐの上面が上型５２のキャビティ面５２ａに当接するまでの間に、ガス等は、パーティング面から排出される等して、均一に分散されるようになる。

従って、センターアームレスト１の上面１ａに凹部が形成されないようにするためには、遅延部材１０は、その高さが上型５２のキャビティ面５２ａに達する程度がよい。しかし、このようにすると、センターアームレスト１の上面１ａにおける感触が、遅延部材１０による感触とその他の部分の感触との間で異なることになり、好ましくない。よって、遅延部材１０は、センターアームレスト１の上面１ａから１〜３ｃｍ程度下がった高さがよい。

なお、本実施形態の遅延部材１０は通気性を有する軟質ポリウレタンの発泡体により形成されているので、ポリウレタン原料Ｐが遅延部材１０の側面を伝って上昇する際、ガス等の一部が遅延部材１０の表面から内部へ吸収される。そして、内部へ吸収されたガス等により、遅延部材１０内にあった空気が押されて上方へ排出される。即ち、遅延部材１０の側面から内部へ入り込んだガス等が、置換されて上方へ排出されることと同等の作用が現れる。従って、ポリウレタン原料Ｐが遅延部材１０の側面を伝って上昇するとき、ポリウレタン原料Ｐの先端部においてガス等を巻き込むことがないので、遅延部材１０の上方でポリウレタン原料Ｐが合流する合流部にガス等が巻き込まれることが未然に防止される。

従って、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、インサート２０板状体からなる基部５４において、ポリウレタン原料Ｐが発泡成長する方向の裏側に遅延部材１０を装着し、そのインサート２０が内蔵された発泡体２によりセンターアームレスト１を形成した。そのため、遅延部材１０によりポリウレタン原料Ｐが分流して合流するタイミングが遅延され、合流部におけるエアの巻き込みが回避されるので、インサート２０に起因するエア溜りの形成が未然に防止された外観に優れたインサートを内蔵する発泡成形品を提供することができる。

（２）上記実施形態では、遅延部材１０の断面をポリウレタン原料Ｐが発泡成長する方向に先細となる放物線状とした。そのため、分流されたポリウレタン原料Ｐが遅延部材１０を伝って上昇し、遅延部材１０の上方で合流するとき、その合流がぶつかり合う合流とはならず、上昇しながらゆるやかに合流するものとなる。従って、その合流部にエア溜りによる窪みが形成されないので、外観に優れたインサートを内蔵する発泡成形品を提供することができる。

（３）上記実施形態では、遅延部材１０を、通気性を有する軟質ポリウレタンの発泡体により形成した。そのため、遅延部材１０の側面を伝ってポリウレタン原料Ｐが上昇するとき、ガス等の一部が遅延部材１０に吸収されて、ポリウレタン原料Ｐの先端部においてガス等を巻き込むことがない。従って、遅延部材１０の上方でポリウレタン原料Ｐが合流する合流部にガス等が巻き込まれることが未然に防止され、エア溜りのない外観に優れたインサートを内蔵する発泡成形品を提供することができる。

（４）上記実施形態では、インサート２０の板状板からなる基部５４に遅延部材１０を装着し、そのインサート２０を下型５１にセットする際、一対の取付軸５５の軸方向が水平方向を向くように配置した。このとき、発泡成長するポリウレタン原料Ｐは板状体からなる基部５４により分流されて上昇するが、ポリウレタン原料Ｐが、遅延部材１０の上方において、ガス等を巻き込むことなく合流できるようにした。従って、インサート２０によるエア溜りの形成が未然に防止されるので、従来技術とは異なり、カップホルダー用の凹部３を形成するための凸部５２ｃをアンダーカットとはならないように配置できるインサート内蔵の発泡成形品の成形方法を提供することができる。

（変更例）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・遅延部材１０の断面形状を放物線状としたが、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、三角形、台形又は方形等、或いはそれらの角部を丸めたもの、図６（ｄ）に示すように、楕円の半体等とすること。更には、図６（ｅ）（ｆ）に示すように、基部５４と遅延部材１０との幅を異ならせること。
・遅延部材１０を通気性を有する軟質ポリウレタンの発泡体で形成したが、不織布又はウレタン発泡体のチップをバインダーで結合して形成すること。
・遅延部材１０を通気性を有するものとしたが、通気性を有さない表面層で覆われたものとすること。或いは、内部が通気を可能とする多孔質となっていないものとすること。
・遅延部材１０を軟質ポリウレタンの発泡体で形成したが、硬質ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリスチレン等の発泡体で形成すること。
・インサート内蔵の発泡成形品を車両のセンターアームレストとしたが、座席の背凭れの側部に回動可能に支持されたアームレストとすること。

本発明の実施形態のセンターアームレストを示す斜視図。実施形態におけるインサート及び遅延部材を示す斜視図。実施形態においてインサートがセットされた発泡成形型を示す一部断面図。図３におけるＡＡ矢視の一部断面図。本実施形態における遅延部材に遅延されるポリウレタン原料の流れを模式的に示す一部断面図。（ａ）〜（ｆ）は遅延部材の変形例を示す断面図。従来技術において、インサートによりポリウレタン原料の流れが乱される状態を模式的に示す一部断面図。

符号の説明

Ｐ…ポリウレタン原料、１…センターアームレスト、１０…遅延部材、２０…インサート、５０…発泡成形型。

Claims

インサートを内蔵したポリウレタンの発泡成形品において、前記インサートには、発泡成長するポリウレタン原料が分流して合流するまでのタイミングを遅らせる遅延部材が装着されていることを特徴とするインサート内蔵の発泡成形品。
前記遅延部材は、ポリウレタン原料が発泡成長する方向の前記インサートの裏側に装着されていることを特徴とする請求項１に記載のインサート内蔵の発泡成形品。
前記インサートは、少なくとも一部が板状体で形成され、その板状体の一面に前記遅延部材が装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインサート内蔵の発泡成形品。
前記遅延部材は、前記ポリウレタン原料が発泡成長する方向に向かって先細となる断面を有することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のインサート内蔵の発泡成形品。
前記遅延部材は、通気性を有することを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載のインサート内蔵の発泡成形品。
車両のセンターアームレストであることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか一項に記載のインサート内蔵の発泡成形品。
インサート内蔵の発泡成形品の成形方法において、前記インサートは少なくとも一部が板状体で形成され、その板状体の上面に遅延部材を装着したインサートを発泡成形型内にセットすることにより、前記板状体の下面で分流されて発泡成長するポリウレタン原料が、前記遅延部材で合流することを遅延されて、その遅延部材の上方で合流するようにしたことを特徴とするインサート内蔵の発泡成形品の成形方法。