JP5094296B2

JP5094296B2 - シート状チップモールド成形品の製造方法

Info

Publication number: JP5094296B2
Application number: JP2007235017A
Authority: JP
Inventors: 敦彦板倉
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2027-09-11
Also published as: JP2009066792A

Description

本発明は、シート状チップモールド成形品の製造方法に関し、特には凹状の屈曲部を有するシート状チップモールド成形品の製造方法に関する。

従来、ポリウレタンフォーム等の発泡樹脂材料の粉砕により得られたチップに、接着剤としてのバインダーをスプレー塗布等により付着させ、前記バインダーが付着したバインダー付着チップを下型のキャビティ面上に充填し、前記キャビティ面上のバインダー付着チップを上型の型面で圧縮し、前記バインダーを硬化させて前記チップを結合させることにより、キャビティ面形状に賦形したチップモールド成形品を製造することが行われている。

このようにして製造されるチップモールド成形品は種々の分野で用いられているが、シート状にして車両用フロアカーペットに用いようとすると、車内のフロアー中央部の盛り上がり部分に合わせて、図８に示すような凹状（凸状またはトンネル状）の屈曲部６１を有するシート状チップモールド成形品６０を成形する必要がある。前記屈曲部６１は、中央部６３と前記中央部６３の両端から前記中央部６３の内面側へ折れ曲がった側部６５とよりなる。通常、前記中央部６３と前記側部６５の角度ｋは９０度〜１２０度とされる。

前記屈曲部６１を有するシート状チップモールド成形品６０を製造する場合、図９〜図１１に示すように、モールド７０における下型７１のキャビティ面７３に、前記シート状チップモールド成形品の屈曲部６１における中央部６３の外面６３ａと対応する底面７５と前記底面７５の両側から起立し前記シート状チップモールド成形品の屈曲部６１における側部６５の外面６５ａと対応する起立面７６とからなる凹状の屈曲形成部７４を設け、上型８１の型面８２には、前記シート状チップモールド成形品の屈曲部６１における前記中央部６３の内面６３ｂと対応する下面８４と前記下面８４の両端から起立し前記シート状チップモールド成形品の屈曲部６１における前記側部６５の内面６５ｂと対応する側面８５とを設け、前記下型７１のキャビティ面７３上にバインダー付着チップ８８を充填し、前記キャビティ面７３上のバインダー付着チップ８８を上型８１の型面８２で圧縮し、前記バインダーをモールド７０内で硬化させて前記チップを結合させることにより、下型のキャビティ面７３と上型の型面８２形状に賦形した、図８に示すシート状チップモールド成形品６０を成形することになる。なお、このようにして得られたシート状チップモールド成形品６０は屈曲部６１が下を向いた凹状となっており、車両への取り付け時には上下を逆にして凹状の屈曲部６１がトンネル状となるようにして用いられる。

しかし、前記下型のキャビティ面７３における屈曲形成部７４の底面７５と起立面７６との間の角度Ｋを、前記シート状チップモールド成形品の屈曲部６１における中央部６３と側部６５との間の角度ｋに一致させると、前記下型のキャビティ面７３における屈曲形成部７４の起立面７６が傾斜の急なものとなって、バインダー付着チップ８８を下型のキャビティ面７３上に充填する際、バインダー付着チップ８８をキャビティ面７３の起立面７６から底面７５にかけて充填しようとしても、起立面７６上に充填されたバインダー付着チップ８８は自重により下方へ流動して底面７５上に集まり、起立面７６の上部にはバインダー付着チップ８８が残らなくなるため、その後上型の型面８２と下型のキャビティ面７３間でチップを圧縮しても、起立面７６の一部にチップが存在していないことにより欠肉となったり、製品の厚みが部分的に薄くなったり、あるいは厚くなったりして良好なシート状チップモールド成形品の屈曲部が得られなくなる。

なお、前記シート状チップモールド成形品６０における屈曲部６１以外の平坦部分６８を予めチップモールド成形し、これにより得られたチップモールド成形品を発泡成形モールドにセットし、発泡樹脂材料を発泡成形モールドに注入して前記屈曲部６１を発泡成形することにより、前記屈曲部６１とその両側の平坦部分６８を一体にする車両用フロアーインシュレーターの製造方法が提案されている。

しかし、前記チップモールド成形と発泡モールド成形を組み合わせて行う車両用フロアーインシュレーターの製造方法では、チップモールドの成形工程と発泡モールとの成形工程が必要となるため、製造設備費が嵩み、加えて製造作業に手間取る問題がある。

また、前記屈曲部６１とその両側の平坦部分６８をそれぞれ別個に製造して接合する方法も提案されているが、作業が面倒になる問題がある。

特開平７−２０５７０６号公報実開平６−９０３号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、中央部と前記中央部の両端から前記中央部の内面側へ折れ曲がった側部とよりなる凹状の屈曲部を有するシート状チップモールド成形品を容易かつ安価に製造できる方法の提供を目的とする。

請求項１の発明は、モールドの下型（３１）に、屈曲部形成用底面（３６）と前記屈曲部形成用底面の両端から起立し前記屈曲部形成用底面との角度Ａが１２０度〜１５０度とされた屈曲部形成用起立面（３７，３７）とからなる屈曲部形成用凹部（３８）を有するキャビティ面（３５）を備え、前記モールドの上型（４１）に、前記下型（３１）と上型（４１）の閉型により前記キャビティ面の前記屈曲部形成用凹部（３８）に挿入されて前記屈曲部形成用凹部との間に屈曲部形成用空間（３８Ａ）を構成する屈曲部形成用凸部（４７）が形成された型面（４２）を備えると共に、前記屈曲部形成用凸部（４７）には前記閉型時に前記屈曲部形成用底面（３６）の両端部分と対向する位置に下向きに突出した薄肉部形成用突部（４６，４６）を有し、発泡樹脂材料の粉砕物からなるチップにバインダーを付着させたバインダー付着チップ（４８）を、前記下型のキャビティ面（３５）上に充填し、前記キャビティ面（３５）上のバインダー付着チップを前記上型（４１）の型面（４２）で圧縮し、前記バインダーを硬化させて前記チップを結合させることにより、前記屈曲部形成用底面（３６）で形成された中央部（１３Ａ）と前記屈曲部形成用起立面（３７，３７）で形成された側部（１５Ａ，１５Ａ）とからなる凹状の屈曲部（１１Ａ）を前記側部（１５Ａ）と前記中央部（１３Ａ）の間の角度ａ’が１２０〜１５０度として有すると共に、前記中央部（１３Ａ）の両端には前記薄肉部形成用突部（４６，４６）で形成された薄肉部（１６Ａ，１６Ａ）を有する中間成形品（１０Ａ）を形成する中間成形品成形工程と、前記中間成形品（１０Ａ）の前記屈曲部（１１Ａ）における前記側部（１５Ａ，１５Ａ）と前記中央部（１３Ａ）との間の角度ａ’をさらに１０度〜３０度狭めた製品角度ａに維持して前記屈曲部（１１Ａ）を加熱し、前記製品角度ａに固定する角度矯正工程と、を行うことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記角度矯正工程では、矯正用底部（５３）と前記矯正用底部（５３）から起立した矯正用側部（５１，５１）とを有し前記矯正用側部と前記矯正用底部との間の角度Ｂが前記製品角度ａと等しくされた矯正用治具（５０）を用い、前記矯正用側部（５１，５１）に前記中間成形品（１０Ａ）の屈曲部（１１Ａ）の側部（１５Ａ，１５Ａ）を配置すると共に前記矯正用底部（５３）に前記中間成形品（１０Ａ）の屈曲部（１１Ａ）の中央部（１３Ａ）を配置して前記中間成形品の屈曲部における前記側部と前記中央部との間の角度ａ’を前記製品角度ａに狭めた状態にして、前記加熱を行うことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、中間成形品成形工程では、下型のキャビティ面における屈曲部形成用凹部の屈曲部形成用底面と屈曲部形成用起立面との間の角度Ａを１２０〜１５０度の範囲としてチップモールド成形を行うため、キャビティ面の屈曲部形成用凹部における屈曲部形成用起立面の傾斜を緩やかなものにでき、バインダー付着チップをキャビティ面上に充填した際に、キャビティ面の屈曲部形成用起立面上に充填されたバインダー付着チップが屈曲部形成用起立面から下方へ流動し難くなってキャビティ面の屈曲部形成用起立面上に残り、バインダー付着チップが屈曲部形成用起立面から流動して屈曲部形成用底面に過剰に充填されることがないため、欠肉が無く、厚みの均一な中間成形品を得易くなる。また、角度矯正工程では、中間成形品の屈曲部の側部と中央部の間の角度をさらに１０度〜３０度狭めた製品角度ａに維持して加熱するため、矯正量が過度に大きくなって矯正が困難となる不具合を生じず、しかも屈曲部の中央部における両端には上型の薄肉部形成用突部によって形成された薄肉部が存在するため、側部と中央部の境界位置で曲げ易くなっている。そのため、角度矯正工程では、中間成形品の屈曲部の側部と中央部の間の角度を製品角度ａに矯正し易くなり、角度の矯正を容易かつ確実に行うことができる。

以下図面を用いて本発明を説明する。図１は本発明の製造方法で製造された一実施例のシート状チップモールド成形品の断面図、図２は本発明の製造方法に用いる一実施例のモールドの断面図、図３はバインダー付着チップの充填時を示すモールドの断面図、図４は閉型状態を示すモールドの断面図、図５は脱型時を示すモールドの断面図、図６は矯正治具への中間成形品のセット時を示す断面図、図７は矯正治具からのシート状チップモールド成形品の取り出しを示す断面図である。

図１に示すシート状チップモールド成形品１０は、本発明の製造方法によって製造されたもので、車両用フロアカーペットに用いられる。前記シート状チップモールド成形品１０は、凹状の屈曲部１１を有する。前記屈曲部１１は、中央部１３と前記中央部１３の両端から前記中央部１３の内面１３ｂ側へ折れ曲がった側部１５とよりなる。また、前記中央部１３における前記側部１５との境界には溝状の薄肉部１６，１６が形成されている。前記シート状チップモールド成形品１０の厚みは５〜５０ｍｍとされ、また前記薄肉部１６，１６の厚みは３〜２０ｍｍとされて他部よりも薄くされる。符号１０ａはシート状チップモールド成形品１０の外面、１０ｂはシート状チップモールド成形品１０の内面、１３ａは前記中央部１３の外面、１５ａは前記側部１５の外面、１５ｂは前記側部１５の内面である。

前記屈曲部１１における中央部１３と側部１４８５の間の製品角度ａは９０度〜１２０度とされている。また、前記屈曲部１１の両外側には、前記側部１４８５の前記中央部１３とは反対の端部から外側水平方向へ下部１７，１７が延設されている。なお、前記屈曲部１１の高さは１００ｍｍ〜２５０ｍｍ程度とされている。また、前記シート状チップモールド成形品１０は、製品外面を下向きにして、すなわち前記屈曲部１１を下向きにして製造され、車両のフロアーに載置される際に、製品外面を上向き（図示の状態）にして使用される。

前記シート状チップモールド成形品１０の製造方法は、中間成形品成形工程と角度矯正工程とよりなる。

中間成形品の成形工程では、バインダー付着チップを下型のキャビティ面上に充填し、前記キャビティ面上のバインダー付着チップを上型の型面で圧縮し、前記バインダーを硬化させて前記チップを結合させることにより図５の中間成形品１０Ａを形成する。図２は中間成形品成形工程で用いられる一実施例のモールド３０を示し、図３はバインダー付着チップ４８の充填時を示し、図４は閉型状態を示す。前記モールド３０は下型３１と上型４１とよりなる。

前記下型３１は、ボックス３２とキャビティ面３５とよりなる。前記ボックス３２は上方が開口した箱状からなって上面が前記キャビティ面３５で塞がれ、前記キャビティ面３５とボックス３２の内面間が中空とされている。前記ボックス３２の底部には蒸気吹き込み口３３が形成され、図示しない蒸気供給装置から前記蒸気吹き込み口３３に蒸気が供給される。前記キャビティ面３５は、後述の中間成形品１０Ａの外面１０１Ａを形成する面であり、中間成形品１０Ａの外面１０１Ａに合わせた形状とされている。前記キャビティ面３５は、後述する中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける中央部１３Ａの外面１３１Ａと対応する屈曲部形成用底面３６と、前記屈曲部形成用底面３６の両側から起立し中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける側部１５Ａ，１５Ａの外面１５１Ａ，１５１Ａと対応する屈曲部形成用起立面３７，３７とからなる屈曲部形成用凹部３８を有する。前記屈曲部形成用底面３６は水平面からなり、また前記屈曲部形成用起立面３７，３７の上端からは前記屈曲部形成用底面３６とは反対の外方へ平坦部形成用上面３９，３９が水平に延設されている。

前記屈曲部形成用底面３６と前記屈曲部形成用起立面３７，３７との間の角度Ａは、１２０度〜１５０度の範囲とされ、かつ前記製品角度ａより１０度〜３０度大とされている。前記角度Ａが１２０度未満の場合には、前記屈曲部形成用起立面３７，３７の傾斜が急なものになりすぎて、バインダー付着チップを下型のキャビティ面３５上に充填した際に、バインダー付着チップが前記屈曲部形成用起立面３７，３７上から屈曲部形成用底面３６側へ自重で流動し易く（滑り落ち易く）なる。一方、前記角度Ａが１５０度より大になると、形成される中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける側部１５Ａ，１５Ａと中央部１３Ａとの角度が大になりすぎて、その後の角度矯正工程で側部１５Ａ，１５Ａと中央部１３Ａ間の角度を製品角度ａまで狭くするのが困難となる。

前記キャビティ面３５には、蒸気出口孔４０が所定間隔で複数形成されている。前記蒸気出口孔４０は、前記ボックス３２の蒸気吹き込み口３３からボックス３２内に供給された蒸気がキャビティ面３５上に噴き出るように構成されている。

前記上型４１は、前記下型３１と上型４１の閉型により前記キャビティ面３５の前記屈曲部形成用凹部３８に挿入されて前記屈曲部形成用凹部３８との間に屈曲部形成用空間３８Ａ（図４に示す）を構成する屈曲部形成用凸部４７が形成された型面４２を備える。前記型面４２は図５に示す中間成形品１０Ａの内面１０２Ａに対応した形状とされている。前記屈曲部形成用凸部４７は、中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける中央部１３Ａの内面１３２Ａと対応する下面４３と前記下面４３の両端から起立して中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける側部１５Ａ，１５Ａの内面１５２Ａ，１５２Ａと対応する側面４５，４５とを有する。前記屈曲部形成用凸部４７には、前記閉型時に前記屈曲部形成用底面３６の両端部分と対向する位置、すなわち前記下面４３の両端に、下向きに突出した薄肉部形成用突部（４６，４６）を有する。

前記上型４１を前記下型３１に被せて閉型した際の前記薄肉部形成用突部４６，４６と前記下型３１のキャビティ面３５における屈曲部形成用底面３６との間の間隔は、前記キャビティ面３５と前記型面４２間における他部（薄肉部形成用突部の無い部分）の間隔よりも小とされ、３〜２０ｍｍの間隔が好ましい。

前記バインダー付着チップ４８は、発泡樹脂材料の粉砕物からなるチップにバインダーを付着させたものからなる。前記チップとしては、各種発泡樹脂材料の粉砕物を使用することができる。チップとしては、例えば、ポリオレフィン、ポリウレタン、メラミン、フェノール等の発泡体の粉砕物を使用でき、バインダーが含浸して付着し易い連続気泡発泡体が好ましい。特に、軟質ポリウレタンフォームのチップは好適なものの一つである。なお、チップは、廃棄品を粉砕したもの、あるいは未使用品を粉砕したもの、またはチップモールド用に形成したものを粉砕したもの等、何れでもよい。

チップは、平均粒径が２〜２０ｍｍのものが好ましく、より好ましくは平均粒径が６〜１５ｍｍのものである。チップの平均粒径が２ｍｍ未満の場合、チップのサイズが小さいためにチップの弾性変形の程度が小さくなり、キャビティ面３５上への充填量も多くなるため、軽量のものが得られなくなる。一方、チップの平均粒径が２０ｍｍを超えると、閉型時にチップを圧縮するのに過大な押圧力が必要になって、チップの圧縮が困難になるのみならず、チップの弾性変形量増大によりチップモールド成形品に弾性が発現して硬度低下を生じるようになる。なお、チップにするための粉砕は、公知の粉砕装置を用いて行うことができる。

また、チップは、密度が１２〜３５ｋｇ／ｍ^３のものが好適である。密度が１２ｋｇ／ｍ^３未満の場合には、チップモールド成形品の形状保持性が低下し、一方密度が３５ｋｇ／ｍ^３を超える場合には、閉型時にチップの圧縮が難しくなるのみならず、チップモールド成形品の軽量性が損なわれるようになる。

バインダーは、前記チップを結合するためのものであり、従来、チップモールド成形品の製造に用いられている公知のものを使用することができる。バインダーの例として、ウレタンプレポリマー、溶剤型ポリウレタン、二液無溶剤型ポリウレタン、水性エマルジョン等を挙げることができるが、それらの中でも、湿分で硬化する湿分硬化型のバインダー、例えばウレタンプレポリマータイプが作業性等の点から好適である。前記バインダーとチップの量は、バインダーとチップの合計重量を１００とした場合に、バインダーの重量：チップの重量＝３０：７０〜６０：４０が好ましい。バインダーの量が少ない場合、チップ内への含浸不足やチップの結合不良となって、チップモールド成形品の硬度が低くなる。それに対してバインダーの量が過剰になると、バインダー付着チップをキャビティ面３５上に充填する際にチップの量が不足して欠肉を生じ易くなる。

チップに対するバインダーの付着作業は、公知の方法で行うことができる。例として、チップにバインダーをスプレー塗布する方法、スプレー塗布後にブレンダーでチップとバインダーを混合する方法、予めバインダーをチップに塗布することなく直接チップとバインダーをブレンダーに投入して混合する方法などがある。

図３に示すように、前記バインダー付着チップ４８を前記下型３１のキャビティ面３５上に充填し、続いて閉型して図４に示すように前記下型３１のキャビティ面３５と前記上型４１の型面４２とで前記バインダー付着チップ４８を圧縮する。前記バインダー付着チップ４８の充填時、前記キャビティ面３５の屈曲部形成用凹部３８における屈曲部形成用起立面３７，３７上に充填されたバインダー付着チップ４８は、前記屈曲部形成用起立面３７，３７の傾斜が急なものではないため、前記屈曲部形成用起立面３７，３７から下方へ流動することなく、前記屈曲部形成用起立面３７，３７上に残った状態となる。また、前記バインダー付着チップ４８を圧縮時、前記バインダーの種類に応じて前記モールド３０を所要温度に加熱し、あるいは蒸気を前記蒸気吹き込み口３３からモールド３０に供給してバインダーの硬化を行い、前記バインダーで前記チップを結合させることにより中間成形品１０Ａを形成し、図５に示すように前記モールド３０を開けて前記中間成形品１０Ａを脱型する。

前記中間成形品１０Ａは、前記中央部１３Ａと前記側部１５Ａ，１５Ａとからなる屈曲部１１Ａを有するシート状からなると共に、前記中央部１３Ａにおける前記側部１５Ａ，１５Ａとの境界に前記薄肉部形成用突部４６，４６で形成された溝状の薄肉部１６Ａ，１６Ａが形成されている。また、前記中間成形品１０Ａは、前記屈曲部１１Ａにおける中央部１３Ａと側部１５Ａ，１５Ａとの間の角度ａ’は前記モールド３０のキャビティ面３５における薄肉部形成用底面３６と薄肉部形成用起立面３７，３７との間の角度Ａ（＝１２０度〜１５０度）と等しくなっている。

次の角度矯正工程では、前記中間成形品１０Ａを、前記屈曲部１１Ａにおける中央部１３Ａと側部１５Ａ，１５Ａの境界でさらに屈曲させて、前記屈曲部１１Ａにおける前記側部１５Ａ，１５Ａと前記中央部１３Ａとの間の角度ａ’をさらに１０度〜３０度狭めた前記製品角度ａ（＝９０度〜１２０度）に維持し、その状態で前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１を所定時間加熱して前記バインダーの硬化を確実にしてチップの結合を強固にし、前記屈曲部１１Ａにおける前記中央部１３Ａと前記側部１５Ａとの間の角度ａ’を前記製品角度ａに矯正、固定した前記シート状チップモールド成形品１０を得る。前記角度矯正工程における加熱は前記中間成形品１０Ａを加熱炉に収納等して行われる。また加熱温度は、使用するバインダーによって異なるが、通常は７０℃〜９０℃、加熱時間は２０〜６０分程度が好ましい。なお、前記角度矯正工程における加熱は、前記中間成形品成形工程において蒸気をモールド３０内に供給した場合、前記中間成形品１０Ａの乾燥工程としても作用する。

また、前記角度矯正工程においては、図６に示すような矯正治具５０を用いるのが好ましい。前記矯正治具５０は、対向する一組の矯正用側部５１，５１が矯正用底部５３から起立した凹状からなり、前記前記矯正用側部５１，５１と矯正用底部５３との間の角度Ｂが前記製品角度ａと等しくされている。前記矯正用側部５１，５１間の間隔は、前記シート状チップモールド成形品１０の側部１５，１５の間隔と等しくされている。前記矯正治具５０内に前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａを配置し、前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける前記側部１５Ａ，１５Ａを前記矯正用側部５１，５１に当接させると共に前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける前記中央部１３Ａを前記矯正用底部５３に当接させて前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける前記側部１５Ａ，１５Ａと前記中央部１３Ａとの間の角度ａ’を前記製品角度ａに狭めた状態にして前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａを所定時間加熱する。前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける側部１５Ａ，１５Ａと中央部１３Ａを前記矯正治具５０の矯正用側部５１，５１と矯正用底部５３とに当接させるには、前記矯正治具５０内に前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａを挿入配置し、前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける前記中央部１３Ａを前記側部１５Ａ，１５Ａとの境界位置の薄肉部１６Ａ，１６Ａで前記矯正用底部５３に押下し、前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける前記側部１５Ａ，１５Ａと前記中央部１３Ａとの境界で屈曲させればよい。

前記矯正治具５０は、前記中間成形品１０Ａの全体が装着可能なものとする必要はなく、前記中間成形品１０Ａの屈曲部１０における中央部１３Ａと側部１５Ａ，１５Ａを配置可能なものであればよく、ワイヤーで構成されたもの、パンチング孔が複数形成されたハニカム状の金属板で構成されたもの、セラミック体で構成されたもの等、適宜の材質で構成されたものが用いられる。また前記矯正用底部５３において前記中間成形品１０Ａの中央部１３Ａとの当接側には、前記矯正用底部５３の中央に突部５６を設けておくのが好ましい。前記矯正用底部５３の中央に前記突部５６を設けておくと、前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａにおける前記薄肉部１６Ａ，１６Ａを前記矯正用底部５３に押下した際に、前記薄肉部１６Ａ，１６Ａがさらに容易に屈曲するようになる。なお、前記薄肉部１６Ａ，１６Ａを押下する際、前記薄肉部１６Ａ，１６Ａの位置に合わせた枠状押下部材５７を用い、前記押下部材５７を下方へ押すようにすれば、前記薄肉部１６Ａ，１６Ａの位置で押下するのが容易になる。前記矯正治具５０と共に前記中間成形品１０Ａの屈曲部１１Ａを所定時間加熱して前記角度の矯正を行った後、図７に示すようにシート状チップバインダー１０を前記矯正治具５０から取り出す。

平均粒径８〜１５ｍｍ、密度１８ｋｇ／ｍ^３と密度３０ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォームのチップを重量比１：１で混合したチップに、バインダーとして湿分硬化型のウレタンプレポリマー（品名；ＭＩＺ、イノアックコーポレーション社製）を、バインダー／チップ（重量比）を３０／７０の割合にしてスプレー塗布装置（明治電機製）により塗布し、さらに加液機能付混合機によりチップとバインダーを混合してバインダー付着チップを得た。得られたバインダー付着チップを、下型のキャビティ面上に充填し、上型の型面でバインダー付着チップを圧縮すると共に蒸気を下型のキャビティ面と上型の型面間に供給して、バインダーを硬化させ、表１〜表２に示す実施例及び比較例の中間成形品を成形した。表１〜表２には、実施例及び比較例について、シート状チップモールド成形品の屈曲部に要求されている製品角度ａ、一般部（屈曲部以外の部分）の厚み、屈曲部の厚み、キャビティ面の屈曲部形成用凹部の底面と起立面との間の角度Ａ（すなわち中間成形品における屈曲部の中央部と側部との間の角度ａ’）、屈曲部の中央部における側部との境界の薄肉部の厚みを示す。なお、比較例５は、屈曲部の中央部における側部との境界に薄肉部が形成されていない例である。また、中間成形品は、実施例及び比較例の何れも、屈曲部における中央部の幅（側部間距離）が１５０ｍｍ、屈曲部の高さが２００ｍｍである。

このようにして成形された中間成形品は、実施例１〜６及び比較例４〜５については、欠肉が無く良好に成形できたのに対し、比較例１〜３については、屈曲部の側部に欠肉があり、製品にならない不良品であった。欠肉が発生した比較例１〜３については、次の角度矯正工程を行わなかった。

このようにして成形された実施例１〜６及び比較例４〜５の中間成形品における屈曲部を、図６に示した凹状の矯正治具５０に挿入し、中間成形品の中央部における側部との境界を矯正治具の矯正用底部に押圧して中間成形品の中央部を矯正治具の矯正用底部に当接させると共に中間成形品の側部を矯正治具の矯正用側部に当接させ、その状態で加熱炉に収容し、８０℃で３０分間加熱して角度の矯正を行い、その後、矯正治具から成形品を外して実施例１〜６及び比較例４〜５のシート状チップモールド成形品を得た。使用した矯正治具は金属製からなり、矯正用側部間の間隔が製品としてのシート状チップモールド成形品の屈曲部における側部間隔と等しくなっている。

実施例１〜６及び比較例４〜５のシート状チップモールド成形品の屈曲部において、中央部と側部間のコーナー部が明確な角形状になっているかを目視で判断した、明確な角形状の場合を「○」、角形状とは異なる緩やかな弧状曲面の場合を「×」とした。また、実施例１〜６及び比較例４〜５のシート状チップモールド成形品の屈曲部を、製品型にセットして、屈曲部における中央部と側部との間の角度が製品角度ａになっているか否かを判断した。製品型は、製品としてのシート状チップモールド成形品における屈曲部の外面形状と同一形状の内面を有し、側面と底面との間の角度が製品角度ａと等しくされた凹状の型からなり、前記製品型内に実施例１〜６及び比較例４〜５の屈曲部を配置して製品型内面から浮き上がりが無い場合は製品角度ａに正しく矯正されていると判断し、浮き上がりがある場合には製品角度より大きな角度であって製品角度に矯正されていないと判断した。判断結果は表１〜表２の下部に示すとおりである。

表１〜表２から明らかなように、実施例１〜６の中間成形品については、屈曲部の側部に欠肉が無かったのに対して比較例１〜３の中間成形品は屈曲部の側部に欠肉が発生していた。これは、実施例１〜６では、中間成形品の成形時にキャビティ面の屈曲部形成用凹部に充填したバインダー付着チップが屈曲部形成用起立面上から自重で下方へ流動することなく、屈曲部形成用起立面上に残った状態でバインダーが硬化してチップの結合が行われ、中間成形品が成形されたことによる。それに対して比較例１〜３ではキャビティ面の屈曲部形成用起立面と屈曲部形成用底面との間の角度Ａが本発明の範囲１２０度〜１５０度より小であることから、中間成形品の成形時に、キャビティ面の屈曲部形成用凹部に充填したバインダー付着チップが、屈曲部形成用起立面上から自重で下方へ流動して屈曲部形成用起立面上の少なくとも一部にバインダー付着チップが残っていない状態でバインダーが硬化してチップの結合が行われたことによる。また、比較例４〜５の中間成形品については、キャビティ面の屈曲部形成用起立面と屈曲部形成用底面との間の角度Ａが本発明の範囲１２０度〜１５０度であるため、中間成形品の成形時にキャビティ面の屈曲部形成用凹部に充填したバインダー付着チップが屈曲部形成用起立面上から自重で下方へ流動することなく、屈曲部形成用起立面上に残った状態でバインダーが硬化してチップの結合が行われたことによる。

また、実施例１〜６は、角度矯正後の屈曲部のコーナー部が明確な角形状になっており、また、屈曲部を製品型にセットした際に浮き上がりが無く、製品角度に正しく矯正されていたのに対し、比較例４〜５は、角度矯正後の屈曲部のコーナー部が角形状とは異なる緩やかな弧状曲面となっており、しかも屈曲部を製品型にセットした際に浮き上がりが発生したことから、比較例４〜５の屈曲部は製品角度に正しく矯正されていないのがわかる。これは、比較例４については、キャビティ面の屈曲部形成用起立面と屈曲部形成用底面との間の角度Ａが製品角度ａ（＝９０度）より４０度も大きく、本発明のＡ−ａ＝１０度〜３０度より大きいことから、角度矯正時に屈曲部の側部と中央部の境界に対する曲げ量が大きくなり過ぎることによる。また、比較例５については、屈曲部の中央部における側部との境界に薄肉部が形成されていないことから、屈曲部における中央部と側部間の剛性が大となって、容易に角度矯正できなかったことによる。

本発明の製造方法で製造された一実施例のシート状チップモールド成形品の断面図である。本発明の製造方法に用いる一実施例のモールドの断面図である。バインダー付着チップの充填時を示すモールドの断面図である。閉型状態を示すモールドの断面図である。脱型時を示すモールドの断面図である。矯正治具への中間成形品のセット時を示す断面図である。矯正治具からのシート状チップモールド成形品の取り出しを示す断面図である。屈曲部を有するシート状チップモールド成形品の斜視図である。従来のモールドを示す断面図である。従来のモールドにバインダー付着チップを充填する際の断面図である。従来のモールド閉型状態を示す断面図である。

符号の説明

１０Ａ中間成形品
１１Ａ中間成形品の屈曲部
１３Ａ中間成形品の屈曲部の中央部
１５Ａ中間成形品の屈曲部の側部
３０モールド
３１下型
３５キャビティ面
３６屈曲部形成用底面
３７屈曲部形成用起立面
３８キャビティ面の屈曲部形成用凹部
４１上型
４２型面
４６薄肉部形成用突部
４８バインダー付着チップ

Claims

モールドの下型に、屈曲部形成用底面と前記屈曲部形成用底面の両端から起立し前記屈曲部形成用底面との角度Ａが１２０度〜１５０度とされた屈曲部形成用起立面とからなる屈曲部形成用凹部を有するキャビティ面を備え、
前記モールドの上型に、前記下型と上型の閉型により前記キャビティ面の前記屈曲部形成用凹部に挿入されて前記屈曲部形成用凹部との間に屈曲部形成用空間を構成する屈曲部形成用凸部が形成された型面を備えると共に、前記屈曲部形成用凸部には前記閉型時に前記屈曲部形成用底面の両端部分と対向する位置に下向きに突出した薄肉部形成用突部を有し、
発泡樹脂材料の粉砕物からなるチップにバインダーを付着させたバインダー付着チップを、前記下型のキャビティ面上に充填し、前記キャビティ面上のバインダー付着チップを前記上型の型面で圧縮し、前記バインダーを硬化させて前記チップを結合させることにより、前記屈曲部形成用底面で形成された中央部と前記屈曲部形成用起立面で形成された側部とからなる凹状の屈曲部を前記側部と前記中央部の間の角度ａ’が１２０〜１５０度として有すると共に、前記中央部の両端には前記薄肉部形成用突部で形成された薄肉部を有する中間成形品を形成する中間成形品成形工程と、
前記中間成形品の前記屈曲部における前記側部と前記中央部との間の角度ａ’をさらに１０度〜３０度狭めた製品角度ａに維持して前記屈曲部を加熱し、前記製品角度ａに固定する角度矯正工程と、を行うことを特徴とするシート状チップモールド成形品の製造方法。
前記角度矯正工程では、矯正用底部と前記矯正用底部から起立した矯正用側部とを有し前記矯正用側部と前記矯正用底部との間の角度Ｂが前記製品角度ａと等しくされた矯正用治具を用い、前記矯正用側部に前記中間成形品の屈曲部の側部を配置すると共に前記矯正用底部に前記中間成形品の屈曲部の中央部を配置して前記中間成形品の屈曲部における前記側部と前記中央部との間の角度ａ’を前記製品角度ａに狭めた状態にして、前記加熱を行うことを特徴とする請求項１に記載のシート状チップモールド成形品の製造方法。