JP4573351B2 - 発泡成形体の成形型及び発泡成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、上型と下型とでキャビティを形成し、互いに重なり合う下型側合わせ面と上型側合わせ面との少なくとも一方に、前記下型側合わせ面又は上型側合わせ面の外方側に貫通しない複数のシート状の第１ガス抜き用スリットを形成してある発泡成形体の成形型及び発泡成形体の製造方法並びに発泡成形体に関する。

発泡成形体の一例としての自動車用のシートクッションパッドは、下型内に軟質のポリウレタンフォーム等の樹脂発泡原料を供給し、上型を下型に被せてキャビティを形成し、キャビティ内で樹脂発泡原料を発泡させて製造される。この製造方法では、所望の製品形状が得られるように、発泡ガスやキャビティ内に残存する空気をキャビティ外に排出する必要があることから、上型側合わせ面に重なる下型側合わせ面に、長さが２ｍｍ〜４ｍｍ、深さが１ｍｍ〜２ｍｍの糸状のガス抜き用スリット（以下、「スリット」と略称する）が形成されている。そして、樹脂発泡原料が発泡するに伴ってキャビティ内の発泡ガスや空気がスリットから排出されるとともに、発泡中の成形流動体がスリット内に流入するようにしてある。これにより、図６に示すように、キュアー後の発泡成形体５の周部に糸状のバリ６が形成される。

上記の製造方法によれば、成形後の発泡成形体を成形型（上型及び下型）から脱型するときに、糸状のバリがスリットに付着して発泡成形体から分離しやすく、スリットに残ってスリットを詰まらせやすかった。その結果、次の成形の際にガス抜きが不十分になって欠肉や空気溜まり等の不具合を招来していた。また、スリットの断面積が小さくて、成形のたびに塗布される液体離型剤がスリット内に堆積しやすいことから、ガス抜きが不十分にならないように、成形後に離型剤を除去する清掃作業が必要であった。

これらの問題を解消するために特許文献１の技術が提案されている。この技術では、下型側合わせ面にスリットをシート状に形成するとともに、下型側合わせ面と上型側合わせ面とが重なり合う方向から下型側合わせ面を見てスリットを長方形状に形成してあった。
特開２００３−１８１８３９号公報

特許文献１の技術によれば、発泡成形体の周部に糸状のバリよりも幅広の長方形状のバリが成形されるので、発泡成形体を下型から離型するときにバリが発泡成形体から分離しにくい。また、スリットへのバリの付着を防止することができ、仮にバリがスリットに残った場合でも容易に除去することができる。そして、離型剤の堆積によるスリットの詰まりが生じにくくなる。

しかしながら特許文献１の技術では、隣合うスリット間に位置するキャビティ部分が閉塞されているために、前記キャビティ部分からのガス抜きが不十分になるとともに、前記キャビティ部分に空気溜まりが発生して、発泡成形体に欠肉が発生することがあった。そして、長方形状のスリット内に流入した発泡中の成形流動体がスリットの先端部を超えて円弧状に膨出し、図７（ａ）に示すように、バリ２の先端部に丸い膨出部２Ａが形成されたり、前記成形流動体がスリットの周部にはみ出して、図７（ｃ）に示すように、バリ２の周部に波形状の膨出部２Ａが形成されたりしやすかった。また、スリットを、下型の内方側から外方側に向かって狭まる台形状に形成してある場合、成形流動体がスリットの先端部を超えて円弧状に膨出し、図７（ｂ）に示すように、バリ２の先端部に丸い膨出部２Ａが形成されやすい。そのために、発泡成形体の見栄えが悪くなって発泡成形体の商品価値を低下させやすかった。

本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、発泡成形体に欠肉が発生するのを防止でき、さらに、発泡成形体の周部に形成されるバリによって発泡成形体の見栄えが悪くなるのを回避できて、発泡成形体の商品価値が低下するのを防止できる発泡成形体の成形型及び発泡成形体の製造方法並びに発泡成形体を提供する点にある。

本発明の特徴は、冒頭の［技術分野］の項に記載した発泡成形体成形用の成形型において、前記第１ガス抜き用スリットが形成された前記下型側合わせ面又は上型側合わせ面のうち、前記キャビティ側に位置する合わせ面部分に、前記キャビティの全周部と、前記第１ガス抜き用スリットのキャビティ側の端部とに連なる環状及びシート状の第２ガス抜き用スリットを形成してある点にある。

この構成によれば、発泡中の成形流動体は、キャビティの全周部から環状及びシート状の第２ガス抜き用スリット内に流入し、さらに第１ガス抜き用スリットに流入して、第１ガス抜き用スリット内を下型又は上型の外方側に向かって流動する。これにより、キャビティの全周部からガス抜きすることができて、キャビティの周方向で隣合う第１ガス抜き用スリット間に位置するキャビティ部分からのガス抜きが不十分になることや、前記キャビティ部分に空気溜まりが発生することを防止でき、発泡成形体に欠肉が発生する不具合を回避できる。成形流動体は第１ガス抜き用スリット内に流入する前に環状及びシート状の第２ガス抜き用スリットに流入しているので、例えば、第２ガス抜き用スリットが形成されていない構造に比べると、第１ガス抜き用スリット内での成形流動体の圧力が低くなる。従って、成形流動体が第１ガス抜き用スリットの先端部を越えて膨出する不具合や、成形流動体が第１ガス抜き用スリットの周部にはみ出して膨出する不具合を回避することができる。

本発明において、前記下型側合わせ面と上型側合わせ面とが重なり合う方向から前記下型側合わせ面又は上型側合わせ面を見て、前記第１ガス抜き用スリットを長方形状に形成することができる。

前記複数の第１ガス抜き用スリットを、前記下型側合わせ面又は上型側合わせ面の全周にわたって分散配置し、前記第２ガス抜き用スリットの幅を一定に設定してあると、キャビティの全周にわたってさらに均一にガス抜きしやすくすることができる。

前記第１ガス抜き用スリットの深さを、前記下型又は上型の内方側から外方側に向かって徐々に浅くなるように設定してある構成にすることもできる。

前記第１ガス抜き用スリットの深さを、前記下型又は上型の内方側から外方側に向かって徐々に深くなるように設定してあると、第１ガス抜き用スリットの先端に近い側ほど成形流動体が第１ガス抜き用スリットの深さ方向に大きく広がることができて成形流動体の圧力が低くなる。これにより、成形流動体が第１ガス抜き用スリットの先端部を越えて膨出する不具合や、成形流動体が第１ガス抜き用スリットの周部にはみ出して膨出する不具合を回避することができる。

請求項１〜５のいずれか一つに記載の成形型を用い、前記下型内に発泡原料を供給し、前記上型を下型に被せて前記キャビティを形成し、前記キャビティ内で前記発泡原料を発泡させて前記発泡成形体を成形する発泡成形体の製造方法であると、請求項１〜５のいずれか一つによる上記作用と同様の作用を奏することができる。

本発明によれば、発泡成形体に欠肉が発生するのを防止でき、さらに、発泡成形体の周部に形成されるバリによって発泡成形体の見栄えが悪くなるのを回避できて、発泡成形体の商品価値が低下するのを防止できる発泡成形体の成形型及び発泡成形体の製造方法並びに発泡成形体を提供することができた。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に、自動車用のシートクッションパッド（発泡成形体の一例）を成形するための成形型としての金型１０を示してある。金型１０は、シートクッションパッドの表面及び側面を成形する上方に開口した下型１１と、シートクッションパッドの裏面側を成形し、下型１１の開口を開閉する上型１２とから成る。

上型１２と下型１１を型締めすることにより、上型側合わせ面１４と下型側合わせ面１３とが互いに重なり合って全周にわたって密着し、キャビティ１５が形成される。上型側合わせ面１４と下型側合わせ面１３には樹脂シールが施され、キャビティ１５の密閉性を確保して発泡中の成形流動体がキャビティ１５から漏出するのを防ぐ。発泡ガスや空気等の気体は加工表面の僅かの凹凸の隙間を通過することができる。

図１，図２に示すように下型側合わせ面１３に、下型側合わせ面１３の外方側に貫通しない複数のシート状の第１ガス抜き用スリット１６（以下、「第１スリット１６」と略称する）が形成されて、下型側合わせ面１３の全周にわたって分散配置されている。そして、下型側合わせ面１３のうち、キャビティ１５側に位置する合わせ面部分に、キャビティ１５の全周部と、第１スリット１６のキャビティ１５側の端部１６Ａとに連なる環状及びシート状の第２ガス抜き用スリット１８（以下、「第２スリット１８」）が形成されている。これにより、発泡成形時に発生する発泡ガスやキャビティ１５内に残存する空気がキャビティ１５外に排出される。下型側合わせ面１３と上型側合わせ面１４とが重なり合う方向から下型側合わせ面１３を見て、第１スリット１６は長方形状に設定されている（図２，図３参照）。第１スリット１６と第２スリット１８とは同一深さに設定され、第２スリット１８の幅は全周にわたって一定に設定されている。

下型側合わせ面１３に、第１スリット１６が貫通していない未貫通部２１を備えることで上型側合わせ面１４と下型側合わせ面１３が全周にわたって密着する。第１スリット１６が下型側合わせ面１３の外方側に貫通していると、貫通部がキャビティ１５と金型１０の外部との連通路となってキャビティ１５の密閉性が低下し、成形材料がキャビティ１５外に過剰に流出して金型１０の外部に団子状の塊を形成しやすくなるという問題があるが、未貫通部２１を形成することでこの問題を解消することができる。

図３に示すように、第１スリット１６の幅Ｈは５ｍｍ〜２０ｍｍ、長さＬ１は１０ｍｍ〜５０ｍｍ、深さＤは０．２ｍｍ〜２．０ｍｍ、未貫通部２１の距離Ａはほぼ０ｍｍ（０ではない）〜１０ｍｍ、第２スリット１８の幅（下型１１の内外方向の第２スリット１８の長さ）Ｌ２は１ｍｍ〜１０ｍｍである。第１スリット１６の形状は、幅、長さ、深さが変化するものでもよい。例えば図４（ａ）に示すように、深さＤが一定の第２スリット１８及び第１スリット１６ａの他に、図４（ｂ）に示すように、深さＤがキャビティ１５の開口から徐々に浅くなる第２スリット１８及び第１スリット１６ｂ（つまり、第２スリット１８及び第１スリット１６ｂの深さを、下型１１の内方側から外方側に向かって徐々に浅くなるように設定してある）、図４（ｃ）に示すように、深さＤがキャビティ１５の開口から徐々に浅くなり、未貫通部２１が線状（前記距離Ａがほぼ０ｍｍ）である第２スリット１８及び第１スリット１６ｃ、図４（ｄ）に示すように、深さＤがキャビティ１５の開口から徐々に深くなる第２スリット１８及び第１スリット１６ｄ（つまり、第２スリット１８及び第１スリット１６ｄの深さを、下型１１の内方側から外方側に向かって徐々に深くなるように設定してある）など種々の形状に設定することができる。図４（ｂ），図４（ｃ），図４（ｄ）に示す構造では、第２スリット１８と第１スリット１６ｄは、縦断面において同一角度だけ傾斜して一直線状に滑らかに連なっている。第２スリット１８及び第１スリット１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄのうちの異なる形状のスリット同士を組み合わせることもできる。

発泡成形体の発泡成形時には、キャビティ１５内に発生する発泡ガスによる内圧上昇により、発泡ガスや空気などの気体はキャビティ１５の全周部から第２スリット１８に送られるとともに、第２スリット１８から各第１スリット１６にほぼ均等に送られ、第１スリット１６から未貫通部２１の下型側合わせ面１３と上型側合わせ面１４の間を通過し、金型１０の外部に徐々に安定的に排出される。発泡中の流動性を有する成形体も第２スリット１８及び第１スリット１６内に流入し、余分の材料によってシート状のバリを形成し、所定形状のシートクッションパッドを成形する。

第１スリット１６の数、発泡樹脂の種類、発泡成形体の大きさなどは、第１スリット１６の寸法等の条件に従って変更することができる。上記の構造に換えて、第１スリット１６及び第２スリット１８が上型側合わせ面１４だけに形成されていてもよく、これらが下型側合わせ面１３と上型側合わせ面１４の両方に形成されていてもよい。

上記の構造により、上型１２を開放して下型１１内に発泡原料であるウレタン原液Ｍを供給する。そして、上型１２を下型１１に被せてキャビティ１５を形成し、キャビティ１５内でウレタン原液Ｍを発泡させる。ウレタン原液Ｍは発泡ガスを発生しながらキャビティ１５内に発泡成形され、発泡成形体を成形する。ウレタンがキャビティ１５内で発泡成形されてポリウレタンフォームのキュアーが完了すると、金型１０から離型することにより、図５に示すように、周部に複数の長方形状のバリ２と環状のバリ２２が付いたシートクッションパッド１を得る。長方形状のバリ２と環状のバリ２２を除去して出荷することもできる。

上記の第１スリット１６及び第２スリット１８は、例えば次のようにして下型側合わせ面１３に形成することができる。主剤としての野田化学工業（株）製のＫＶパテ（スチレンパテ）（商品名）と、硬化剤としての野田化学工業（株）製のＮＰＯ（商品名）とを、１００:１．５の割り合いで混合するとともに、これら両者から成る材料１００に対して、アルミ粉（東洋アルミニウム（株）製のＡＣ−１００３（商品名））を２０〜３０の割り合いで混合する。このようにして得た樹脂材料を下型側合わせ面１３に重ねるとともに、第１スリット１６及び第２スリット１８に対応する凸部を備えた板状の雄型を上型側合わせ面１４に貼着する。そして、上型側合わせ面１４を下型側合わせ面１３に重ねて前記凸部で前記樹脂材料に第１スリット１６及び第２スリット１８に対応した窪みを形成する。その後、上型１２を開放し前記樹脂材料を硬化させる。これにより第１スリット１６及び第２スリット１８が形成される。上記の割り合いは重量混合比である。

［別実施形態］
図８に示すように、下型側合わせ面１３と上型側合わせ面１４とが重なり合う方向から下型側合わせ面１３を見て、第１スリット１６を、下型１１の内方側から外方側に向かって広がる台形状に形成してあってもよい。この構造によれば、第１スリット１６の先端に近い側ほど成形流動体が第１スリット１６の幅方向に大きく広がることができて成形流動体の圧力が低くなる。これにより、成形流動体が第１スリット１６の先端部を越えて膨出する不具合や、成形流動体が第１スリット１６の周部にはみ出して膨出する不具合を回避できる。

以上の実施形態で挙げた数値は一例であり、別の数値であってもよい。

成形型の断面図 下型の平面図 第１ガス抜き用スリット及び第２ガス抜き用の拡大斜視図 第１ガス抜き用スリットの変形例の断面図 シートクッションパッドの平面図 従来のシートクッションパッドの平面図 比較例のシートクッションパッドの要部の平面図 変形例の下型の平面図

符号の説明

１……発泡成形体（シートクッションパッド）、１０……成形型、１１……下型、１２……上型、１３……下型側合わせ面、１４……上型側合わせ面、１５……キャビティ、１６……第１ガス抜き用スリット、１６Ａ……第１ガス抜き用スリットのキャビティ側の端部、１８……第２ガス抜き用スリット、Ｍ……発泡原料

Claims (6)

1. 上型と下型とでキャビティを形成し、互いに重なり合う下型側合わせ面と上型側合わせ面との少なくとも一方に、前記下型側合わせ面又は上型側合わせ面の外方側に貫通しない複数のシート状の第１ガス抜き用スリットを形成してある発泡成形体成形用の成形型であって、
   前記第１ガス抜き用スリットが形成された前記下型側合わせ面又は上型側合わせ面のうち、前記キャビティ側に位置する合わせ面部分に、前記キャビティの全周部と、前記第１ガス抜き用スリットのキャビティ側の端部とに連なる環状及びシート状の第２ガス抜き用スリットを形成してある発泡成形体の成形型。
2. 前記下型側合わせ面と上型側合わせ面とが重なり合う方向から前記下型側合わせ面又は上型側合わせ面を見て、前記第１ガス抜き用スリットを長方形状に形成してある請求項１記載の発泡成形体の成形型。
3. 前記複数の第１ガス抜き用スリットを、前記下型側合わせ面又は上型側合わせ面の全周にわたって分散配置し、前記第２ガス抜き用スリットの幅を一定に設定してある請求項１又は２記載の発泡成形体の成形型。
4. 前記第１ガス抜き用スリットの深さを、前記下型又は上型の内方側から外方側に向かって徐々に浅くなるように設定してある請求項１〜３のいずれか一つに記載の発泡成形体の成形型。
5. 前記第１ガス抜き用スリットの深さを、前記下型又は上型の内方側から外方側に向かって徐々に深くなるように設定してある請求項１〜３のいずれか一つに記載の発泡成形体の成形型。
6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の成形型を用い、前記下型内に発泡原料を供給し、前記上型を下型に被せて前記キャビティを形成し、前記キャビティ内で前記発泡原料を発泡させて前記発泡成形体を成形する発泡成形体の製造方法。

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