JP3667839B2 - 表皮付発泡成形体の製造方法及び成形用金型 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、表皮付発泡成形体の製造方法、特には可撓性を有する表皮材を被覆一体化した表皮付発泡成形体の製造方法、及びその製造方法を実施するに好適な成形用金型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン等の発泡性合成樹脂を型内発泡成形して得られる発泡成形体は、緩衝性及び断熱性に優れ、しかも軽量であるため、物流用包装材、車両用内装材等として広く使用されている。
しかし、発泡成形体は発泡性樹脂粒子を加熱発泡させ、融着させて成形するものであるため、必然的に発泡成形体表面に亀甲状模様等が表れ、表面外観はあまり良好ではない。そこで、特に表面外観を問題とする製品にあっては、発泡成形体の表面に合成樹脂シート、布地等の表皮材を被覆一体化し、表皮付発泡成形体として使用している。
【0003】
このような表皮材を被覆一体化した表皮付発泡成形体の製造方法としては、従来、予め成形した発泡成形体に、別途所定形状に賦形した表皮材を被覆し、加熱、接着して一体化する方法(例えば特開平6−91772号公報等)、所定形状に賦形した表皮材を成形用金型内に挿入し、成形用金型内に発泡性樹脂粒子を充填し、加熱、融着させて一体化する方法(例えば特開昭63−139711号公報等)等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記製造方法にあっては、表面に大きな凹凸を有する表皮付発泡成形体を製造する場合には、合成樹脂シート、布地等の可撓性を有する表皮材を賦形する際に皺が発生し、表皮付発泡成形体の表面外観上好ましくなく、風合も悪いものとなる。
又、発泡成形体の成形と表皮材の賦形とを別工程で行なうため、表皮付発泡成形体の製造工程は多工程かつ複雑であり、製造時間が長い上、表皮材を賦形する型が別途必要となり、製造コストも高いという問題がある。
【0005】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、表面に大きな凹凸を有する表皮付発泡成形体を製造する場合にも、表皮材に皺を発生させず、表皮付発泡成形体の表面外観及び風合を良好なものとするとともに、表皮付発泡成形体の製造工程を簡易とし、表皮材を賦形するための別型を不要とし、製造時間の短縮化、製造コストの低減を図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の表皮付発泡成形体の製造方法は、一方の型、該一方の型に対し相対的に進退自在に付設した仕切壁及び他方の型により画成されたキャビティ内に発泡性樹脂粒子を充填すると共に、該仕切壁の先端面により該他方の型に張架した表皮材の周辺部を挟持し、加熱開始前又は後にキャビティ容積を減少させ、発泡性樹脂粒子を発泡、融着させて、発泡成形体を成形すると同時に表皮材を被覆一体化することを特徴とするものである。
【0007】
更に、一方の型に付設した進退自在な押圧ピン及び他方の型により、他方の型に張架した表皮材の適宜部所をも挟持、押圧し、発泡性樹脂粒子が完全に融着する前に押圧ピンを該キャビティ内から退出させるようにすれば、より好ましい。
【0008】
本発明の表皮付発泡成形体の成形用金型は、一方の型、他方の型及び、該一方の型に対し相対的に進退自在に設けられた仕切壁によりキャビティを画成すると共に、該仕切壁の先端面により他方の金型に張架した表皮材の周辺部を挟持するようにしたことを特徴とするものである。
【0009】
ここで、前記仕切壁を該一方の型を支持する支持枠に対して進退自在としてもよく、前記一方の型を該一方の型を支持する支持枠に対して進退自在としてもよい。
さらに、キャビティ内に進退自在とした押圧ピンを該一方の型に付設してもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の表皮付発泡成形体の製造方法において製造する表皮付発泡成形体は、例えば、図1に示すように、表面に大きな凹凸を有する表皮付発泡成形体Aであり、発泡成形体B及びその表面に被覆一体化された表皮材Cからなる。
【0011】
発泡成形体Bの原料としては、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン等の発泡性合成樹脂を使用することができる。
表皮材Cとしては、可撓性を有する合成樹脂シート、布地等を使用することができる。
【0012】
【実施例】
(実施例1)
図2は本発明の表皮付発泡成形体の成形用金型の一実施例であり、この成形用金型1は雌型2、雄型3、仕切壁4、押圧ピン5及び充填ガン6からなる。
【0013】
雌型2は固定支持枠7に固定し、雄型3は移動支持枠8に固定してある。
仕切壁4は、その後端面にエアシリンダ9のロッド9aの先端を固定してあり、エアシリンダ9の作動により移動支持枠8に対して前進又は後退し、その先端部が雄型3のキャビティ形成壁面3aの周端より突出するようにしてある。
【0014】
押圧ピン5は、エアシリンダ10のロッドを使用し、エアシリンダ10の作動により雄型3に対して前進又は後退し、その先端部が雄型3のキャビティ形成壁面3aより突出するようにしてある。
充填ガン6は、その充填口が雄型3のキャビティ形成壁面3aと面一になるように設置してある。
【0015】
図2に示す成形用金型1を使用した場合における本発明の表皮付発泡成形体の製造方法について、図3を参照しつつ説明する。
【0016】
先ず、図3(A)に示すように、エアシリンダ9を作動させて仕切壁4を前進させ、仕切壁4の先端部を雄型3のキャビティ形成壁面3aの周端より突出させておく。
一方、押圧ピン5の先端は雄型3のキャビティ形成壁面3aと面一になるようにしておく。
【0017】
次に、図3(B)に示すように、固定支持枠7の表面に表皮材Cの周端部を当接し、磁性プレート11等により表皮材Cの周端部を固定し、表皮材Cを雌型2を覆うようにして張架する。
【0018】
そして、図3(C)に示すように、移動支持枠8を移動して仕切壁4の先端面を表皮材Cの周辺部に当接し、雌型2のキャビティ形成壁面2aの周辺部と仕切壁4の先端面とにより表皮材Cの周辺部を挟持、押圧し、雌型2、雄型3及び仕切壁4によりキャビティ12を画成する。
尚、表皮材Cの周辺部の押圧力は、エアシリンダ9に供給する空気圧を変化させることにより、適宜調整できるようになっている。
【0019】
さらに、エアシリンダ10を作動させて押圧ピン5の先端部を雄型3のキャビティ形成壁面3aより突出させ、押圧ピン5の先端を表皮材Cの適宜部所に当接させ、雌型2のキャビティ形成壁面2aと押圧ピン5の先端とにより表皮材Cの適宜部所を挟持、押圧する。
尚、表皮付発泡成形体Aの表面凹凸がそれ程大きくない場合には、特に雌型2のキャビティ形成壁面2aと押圧ピン5の先端とにより表皮材Cの適宜部所を挟持、押圧する必要はない。
【0020】
次に、図3(D)に示すように、充填ガン6によりキャビティ12に発泡性樹脂粒子Dを充填する。
【0021】
そして、図3(E)に示すように、エアシリンダ10を作動させて押圧ピン5をキャビティ内から後退させ、押圧ピン5の先端を表皮材Cの適宜部所から離反させ、雄型3のキャビティ形成壁面3aと面一になるようにし、蒸気室13,14内に蒸気を導入して雌型2及び雄型3の加熱を開始する。
【0022】
次に、図3(F)に示すように、移動支持枠8を移動させて雄型3のキャビティ形成壁面3aを前進させるとともに、エアシリンダ9の供給空気圧を調整して仕切壁4の先端面を表皮材Cの周辺部に当接した状態で仕切壁4を後退させ、キャビティ12の容積を減少させ、仕切壁4の先端面が雄型3のキャビティ形成壁面3aの周端と面一になるまで雌型2及び雄型3を完全に型締めする。
この時、表皮材Cにはさらに発泡性樹脂粒子Dにより押されることによって全体的に引き延ばされて、雌型2のキャビティ形成壁面2aと略完全に同一形状となる。
【0023】
雌型2及び雄型3を完全に型締した状態で発泡性樹脂粒子Dを完全に発泡、融着させて発泡成形体Bを成形し、以後蒸気室13,14内に水を導入して雌型2及び雄型3を冷却し、型開きして表皮材Cを発泡成形体Bの表面に被覆一体化した表皮付発泡成形体Aを離型して取り出す。
【0024】
尚、表皮材Cと発泡成形体Bとの一体化をより良好とし、発泡成形体Bの表面より表皮材Cが容易に剥離しないようにするため、予め表皮材Cの表面に接着剤を塗布しておくのが好ましい。
接着剤としては、エチレン−酢酸ビニル系、エポキシ系、合成ゴム系等の接着剤を使用することができる。
【0025】
尚、上記においては、雄型3のキャビティ形成壁面3aを前進させてキャビティ12の容積を減少させる前に雌型2及び雄型3の加熱を開始したが、キャビティ12の容積を減少させた後に雌型2及び雄型3の加熱を開始してもよいし、キャビティ12の容積を減少させながら、加熱を開始してもよい。
いずれの順序を採用するかは、表皮材Cの材質及び形状、表皮付発泡成形体Aの表面形状及び内部融着度等を考慮して決定すればよい。
【0026】
(実施例2)
図4は本発明の表皮付発泡成形体の成形用金型の他の実施例であり、この成形用金型21は雌型22、雄型23、仕切壁24、押圧ピン25及び充填ガン26からなる。
【0027】
雌型22は固定支持枠27に固定し、仕切壁24は移動支持枠28に固定してある。
雄型23は、その後端壁面にエアシリンダ29のロッド29aの先端を固定してあり、エアシリンダ29の作動により移動支持枠28に対して前進又は後退するようにしてある。
【0028】
押圧ピン25は、エアシリンダ30のロッドをそのまま使用し、エアシリンダ30の作動により雄型23に対して前進又は後退し、その先端部が雄型23のキャビティ形成壁面23aより突出するようにしてある。
充填ガン26は、その充填口が雄型23のキャビティ形成壁面23aと面一になるように設置してある。
【0029】
図4に示す成形用金型21を使用した場合における本発明の表皮付発泡成形体の製造方法について、図5を参照しつつ説明する。
【0030】
先ず、図5(A)に示すように、押圧ピン25の先端は雄型23のキャビティ形成壁面23aと面一になるようにしておく。
【0031】
次に、図5(B)に示すように、固定支持枠27の表面に表皮材Cの周端部を当接し、磁性プレート31により表皮材Cの周端部を固定し、表皮材Cを雌型22を覆うようにして張架する。
【0032】
そして、図5(C)に示すように、移動支持枠28を移動して仕切壁24の先端面を表皮材Cの周辺部に当接し、雌型22のキャビティ形成壁面22aの周辺部と仕切壁24の先端面とにより表皮材Cの周辺部を挟持、押圧し、雌型22、雄型23及び仕切壁24によりキャビティ32を画成する。
【0033】
さらに、エアシリンダ30を作動させて押圧ピン25の先端部を雄型23のキャビティ形成壁面23aより突出させ、押圧ピン25の先端を表皮材Cの適宜部所に当接し、雌型22のキャビティ形成壁面22aと押圧ピン25の先端とにより表皮材Cの適宜部所を挟持、押圧する。
【0034】
次に、図5(D)に示すように、充填ガン26によりキャビティ32に発泡性樹脂粒子Dを充填する。
【0035】
そして、図5(E)に示すように、エアシリンダ30を作動させて押圧ピン25をキャビティ内から後退させ、押圧ピン25の先端を表皮材Cの適宜部所から離反し、雄型23のキャビティ形成壁面23aと面一になるようにし、蒸気室33,34内に蒸気を導入して雌型22及び雄型23の加熱を開始する。
【0036】
次に、図5(F)に示すように、仕切壁24の先端面を表皮材Cの周辺部に当接した状態で、エアシリンダ29を作動させて雄型23のキャビティ形成壁面23aを前進させ、キャビティ32の容積を減少させ、雄型23のキャビティ形成壁面23aの周端が仕切壁24の先端面と面一になるまで雌型22及び雄型23を完全に型締めする。
【0037】
雌型22及び雄型23を完全に型締した状態で発泡性樹脂粒子Dを完全に発泡、融着させて発泡成形体Bを成形し、以後蒸気室33,34内に水を導入して雌型22及び雄型23を冷却し、型開きして表皮材Cを発泡成形体Bの表面に被覆一体化した表皮付発泡成形体Aを離型して取り出す。
なお、本実施例においても実施例1と同様加熱開始時期は適宜変更可能である。
【0038】
【発明の効果】
本発明の表皮付発泡成形体の製造方法は、仕切壁を他方の型に当接して仕切壁の先端面により該他方の型に張架した表皮材の周辺部を挟持するとともに、発泡性樹脂粒子をキャビティ内に充填後、キャビティ容積を減少させることにより、表皮材に発泡性樹脂粒子を押し付けるものであるから、表面に大きな凹凸を有する表皮付発泡成形体を製造する場合にも、表皮材に皺を発生させることなく、表面外観及び風合が良好な表皮付発泡成形体を製造することができる。
【0039】
又、型に表皮材を張架してキャビティ内に位置させ、発泡成形体を成形すると同時に表皮材を被覆一体化するものであるから、表皮付発泡成形体の製造工程は簡易となり、表皮材を賦形するための別型も不要となり、製造時間の短縮化、製造コストの低減を図ることができる。
【0040】
さらに、押圧ピンにより表皮材の適宜部所をも挟持、押圧すれば、より完全に表皮材に皺を発生させることなく、表面外観及び風合が良好な表皮付発泡成形体を製造することができる。
【0041】
本発明の表皮付発泡成形体の成形用金型は、一方の型に対して進退自在とした仕切壁を一方の型に付設すると共に、仕切壁の先端面により他方の金型に張架した表皮材の周辺部を挟持するようにしたものであるから、上記表皮付発泡成形体の製造方法を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】表皮付発泡成形体の縦断面図である。
【図2】本発明の表皮付発泡成形体の成形用金型の一実施例の縦断面図である。
【図3】図2の成形用金型を使用した場合における本発明の表皮付発泡成形体の製造方法の工程説明図である。
【図4】本発明の表皮付発泡成形体の成形用金型の他実施例の縦断面図である。
【図5】図4の成形用金型を使用した場合における本発明の表皮付発泡成形体の製造方法の工程説明図である。
【符号の説明】
1,21 成形用金型
2,22 雌型
3,23 雄型
4,24 仕切壁
5,25 押圧ピン
8,28 移動支持枠
12,32 キャビティ
A 表皮付発泡成形体
B 発泡成形体
C 表皮材
D 発泡性樹脂粒子
Claims (6)
- 一方の型、該一方の型に対し相対的に進退自在に付設した仕切壁及び他方の型により画成されたキャビティ内に発泡性樹脂粒子を充填すると共に、該仕切壁の先端面により該他方の型に張架した表皮材の周辺部を挟持し、加熱開始前又は後にキャビティ容積を減少させ、発泡性樹脂粒子を発泡、融着させて、発泡成形体を成形すると同時に表皮材を被覆一体化することを特徴とする表皮付発泡成形体の製造方法。
- 更に、該一方の型に付設した進退自在な押圧ピン及び他方の型により、他方の型に張架した表皮材の適宜部所をも挟持、押圧し、発泡性樹脂粒子が完全に融着する前に押圧ピンを該キャビティ内から退出させることを特徴とする、請求項1に記載の表皮付発泡成形体の製造方法。
- 一方の型、他方の型及び、該一方の型に対し相対的に進退自在に設けられた仕切壁によりキャビティを画成すると共に、該仕切壁の先端面により他方の金型に張架した表皮材の周辺部を挟持するようにしたことを特徴とする表皮付発泡成形体の成形用金型。
- 前記仕切壁が該一方の型を支持する支持枠に対して進退自在に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の表皮付発泡成形体の成形用金型。
- 前記一方の型が該一方の型を支持する支持枠に対して進退自在に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の表皮付発泡成形体の成形用金型。
- キャビティ内に進退自在とした押圧ピンを該一方の型に付設したことを特徴とする請求項3、4又は5のいずれかに記載の表皮付発泡成形体の成形用金型。
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