JPH0117454B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、合成樹脂発泡成形体に折り曲げ自
在のヒンジ機能を賦与する技術に関する。

従来、合成樹脂発泡体に折り曲げ性を賦与する
方法としては、硬質又は半硬質の合成樹脂発泡板
状体の上下面に、合成樹脂又は布帛からなる柔軟
性シート材料を積層し、所望の部位には合成樹脂
発泡体を介在させないで上下シート材料を縫着又
は融着させて一体化するか、或は合成樹脂発泡体
としてポリ塩化ビニールフオームのような熱可塑
性樹脂フオームを熱可塑性合成樹脂フイルムと積
層して高周波融着加工を施し凹みを形成する方法
等がとられている。

しかしながら、シート材料とサンドイツチ構造
状に一体的に融着させる方法は平板状の簡単な形
状のものを成形するには好適であるが部分的に厚
みが異なる立体形状のような場合には成形が困難
であり、高周波融着時のスパーク等に起因する成
形不良が発生し易い等の難点があり、加えて融着
部のシート材料の熱劣化に伴う製品寿命のバラツ
キや合成樹脂発泡体を裁断したり、融着加工等余
分な工程を必要とする欠点があつた。

一方、軟質ポリウレタンフオームをモールド成
形する際に屈曲を必要とする部位に凹み部を形成
し、該凹み部に仕切材として発泡体や不織布のよ
うな多孔体を単独或は金属やプラスチツクのよう
な剛体を併用して一体的に埋設発泡させる技術は
公知である（実開昭56−27918号）が、この方法
は連続気泡の発泡体又は不織布やパームロツクの
ような繊維交絡状体を、凹み部の厚み全域に介在
させることによつて、仕切材の役目をさせ、これ
によりクツシヨンの背部と座部を構成する両キヤ
ビテイーにそれぞれ異種の発泡性ウレタン原液を
注入発泡させ、硬さの異なるウレタン発泡体を互
いに異種配合原液の発泡段階での混ざり合いによ
る不都合を防止した複合発泡体を得んとするもの
である。

従つてこの方法で使用する仕切材としては、ウ
レタン発泡性原液が浸入し得るが通過して、異種
配合のウレタン発泡性原液と混ざり合わないだけ
の厚みと、密な組織の多孔性をもつた仕切材を使
用することが必要である。

又この場合得られる複合成形体は布又はレザー
のような強度の大きい外面材で被覆して使用しな
いと折り曲げ耐久性に乏しいものしか得られない
上、余り薄肉化できないという難点があつた。

本願は、このような欠点を全く解消し、外面材
で被覆することなしに、複写機等の覆い蓋のよう
な、１日に数百回ないし数千回くり返して屈曲使
用される用途に対して優れた耐久性を示すヒンジ
機能の賦与を可能とする方法を提供するものであ
る。

即ち、薄肉にした時折り曲げが可能な合成樹脂
発泡体からなるヒンジ機構を型造するに際し、折
り曲げ機能を賦与したい部分にくぼみ溝が形成さ
れるよう型に突起を設け、該くぼみ溝底に少くと
も縦、横どちらか一方向の織糸間の間隔が0.05〜
１mm好ましくは0.1〜0.5mmに織られた補強布を、
くぼみ溝幅より大きく溝の長手方向には不連続状
に埋設し得るよう型に載置して、合成樹脂の発泡
成形を行うことによつて、薄肉の補強された溝底
を有する合成樹脂発泡成形体が得られる。

このようにして、形成された薄肉の補強布の埋
設された高密度スキン層は、極めて屈曲耐久性に
富み、常温で10万回以上の連続屈曲に対して異常
を示すことがなく、成形体を長時間放置しても収
縮等によう外観不具合のないものであつた。

本願で用いられる合成樹脂発泡体としては、原
料が液状のポリウレタンフオーム、合成のラテツ
クスフオーム、ポリ塩化ビニールフオーム等が挙
げられる。

尚、補強布との接着性をより強固にしたい場合
には、適当な接着剤や処理剤を補強布の布目を塞
がない範囲で塗布するなどの前処理を施してもよ
い。

本願で使用する補強布としては特に材質に制約
はなく、天然繊維であつても、化繊や合繊であつ
てもよい。又適宜混用されていてもよい。

本願で重要なのは、合成樹脂が加圧や加熱等の
条件下で浸透し得る孔隙をもつていることであ
る。例えば、織布の場合、織糸間の間隔が0.05〜
１mmの範囲の幾分疎な打込み本数の織物であれば
よいし、不織布のような目の詰つた布を使用する
場合でも0.05〜１mm径の小孔を設ければ本願の目
的を達成することができる。

余り糸の間隔が大きくなりすぎると、合成樹脂
と薄肉一体化した際に、織り目が外観に現れるよ
うになるので好ましくない。

又、埋設する補強布は合成樹脂発泡体に形成す
るくぼみ溝の溝幅よりも幅を広くしておくことに
よつて、薄肉の溝底部の補強効果を高めることが
必要である。

更に、補強布は薄肉の溝底の長手方向全域に埋
設しないで、不連続状に配設すべきである。

これは溝底全域に埋設すると、補強布を一体化
させた薄肉の溝底部と他の厚肉の補強布の存在し
ない部分と成形収縮率に差が生じるため、漸次成
形体が歪んでくるからである。加えて、合成樹脂
の浸透した補強布は、発泡体単独部分に比し、密
度と剛性が著しく高くなるため、たとえ厚みは薄
くても自由な折り曲げを阻害するようになるから
である。なお、この出願発明の構成の要部は、実
施例に例示のように、長方形の細片に裁断した長
手形の補強布を不連続状態に溝底に埋設一体化す
ることである。その理由は、ソリツド体のような
靭性を有するものを対象とするものは全く異なる
もので、発泡体を対象とするものであり、その作
動も全く異なるものである。

従つて、応力集中並びに引張応力に対する抵抗
性の低い非常に柔軟な属性を有する発泡成形体に
おいては、従来のような全体的な連続状態に設定
する補強構想では、補強布の属性と発泡体の属性
との大きな相異により、屈折作動において、連続
補強布の端部から短期に剥離現象を生起するもの
である。

従つて、応力集中現象を出来る限り分散する手
立て並びに引張力に対する歪を抑制して円滑なヒ
ンジ作動が出来るようにする必要がある。

因つて、折り曲げの際の繰り返しの引張力によ
る歪を抑制するためには、柔軟な可撓性の得られ
る部材として考えられる織物類が適切であり、補
強布を不連続に埋設して使用するものである。補
強布を連続状態に埋設すると、屈折作動におい
て、応力分散が行なわれず、上記のとおり短期に
剥離現象を生起するものとなる。

従つて、補強布を溝幅より若干大きな幅とし
て、溝のコーナーに応力集中のないようにし、長
方形の細片に裁断した長手形の補強布を不連続状
態に埋設し、引張力による歪を抑制すると共に、
補強布と発泡体間に発生する応力を容易に分散し
て緩和するように構成することにより、連続の場
合の５倍〜10倍の耐久性が得られるものである。

なお、連続埋設の場合は、不連続埋設の場合の
ように、補強布の全周を発泡体にて包囲するよう
な補強布と発泡体の長手方向における大きな一体
的な接着強力が得られないためと、発生する応力
が容易に分散緩和されないために、早期の剥離が
生起するものと考えられる。また、成型時に、連
続状補強布は、移動しやすく、正常な位置の設定
が困難であり、また、発泡配合液の型内でも流れ
も不均一となり、完全な成型製品が得られにく
い。

以上のとおり、発泡体のヒンジ構成において
は、補強布の連続埋設には、多くの欠陥を包含す
るため、不連続埋設の本願のようなヒンジ機能と
耐久性効果が得られないものである。

また、屈曲所望部のくぼみ溝の溝底の厚さは余
り厚くしないことが望ましい。

この厚さは、成形体の他の部分の密度や、厚さ
との関係で選定すべきであるが、一般には成形体
の平板状部の厚み１に対して溝厚みは0.05〜0.4
好ましくは0.1〜0.3の範囲である。

又溝幅は成形体の両平板状部の厚みの合計の1/
２以上とするのが好ましい。尚溝底の厚みは溝幅
すべてに均一であつてもよいが、部分的に厚さが
異なるように設定してもよい。

但し厚さを部分的に変える場合においても溝の
長手方向には同一厚みにしないと析り曲げ性を阻
害するので避けなければならない。

成形体を折り曲げた時90゜前後の角度で折り曲
げ状態を保持したい場合には、溝を形成している
側面部において発泡成形体同志が接触し合う部位
を設ける方法を採るとよい。

なお、この発明のヒンジ機能を有する合成樹脂
発泡成形体を形成する成形手段に言及する。

この発明の発泡成形体は、実施例の図面に示す
ような所要形状のモールドに、ポリウレタンの配
合組成を注入してモールド成形によつてインテグ
ラルスキンフオーム（スキン層付フオーム）を形
成するものである。このインテグラルスキンフオ
ームの配合組成の一例を次に示す。

３官能ポリエステルポリオール…… 100重量部 シリコーンオイル…… 2.0 トリエチレンジアミン（Dabco）…… 1.5 フレオン−11（トリクロルフルオロメタン）……
20.0 トーナー（有機顔料）…… 5.0 128.5 変成MDI／上記配合組成100……35重量部 上記のとおり配合組成100に対し変成MDIを35
重量部混合してモールド注入用配合液を作成する
ものである。

次に、モールド成形方法について説明する。

実施例の図面に示す所要形状を形成する型にお
いて、該成形体のくぼみ溝部を形成するための下
型のくぼみ溝部用の突起部と上型との間の狭い間
隔部（薄肉の溝底部）に溝幅より若干大きな幅の
長手形に裁断した補強布を長手方向に不連続状態
に埋設する補強布の位置決めを行なうため、補強
布の幅に対応して、１本または２本程度の細い糸
を、各不連続位置の補強布の織組織の中を通し
て、所要の不連続位置に補強布をセツトするよう
に、織組織の中を通した細い糸の両端を型の外部
に引き出して固定して位置決めを行なう。この固
定は、発泡の立上り後（ライズタイム後）は解除
する。もち論、位置決めを行なう前に、成形型に
は、シリコーン系またはワツクス系等の離型剤が
塗布される。

上記の不連続補強布の位置決めが行なわれた
後、上型を閉じ、型の温度を40〜50℃の範囲内の
温度に調整し、次に、上記配合組成液を、20〜30
℃の範囲内の温度に調整した注入液を注入し、
150秒〜240秒間硬化させて脱型する。

この発明のスキン層付フオームを形成する合成
樹脂発泡成形体は、薄肉の溝底には、補強布を長
手方向に不連続状態に埋設一体化した薄肉の高密
度スキン層が形成されるものである。この高密度
スキンフオームの発泡体の見掛比重は0.65であつ
た。このスキン層付フオームは、用途に応じて異
なるが、通常発泡体の見掛比重は0.5〜0.8程度に
形成されるものである。

実施例を図面に基づいて説明する。第１図に示
したように、成形体の平板部１には厚肉部２を設
け、厚肉部の両端部に突起部３，３′を持つよう
にする。

一方平板状部１′のくぼみ溝４側の両端部には
３，３′に対応する切り欠き部を設ける。

平板状部１を90゜に折り曲げた時、平板状部１
側の突起部３，３′の側面部イ及びロが平板状部
１′側の切り欠き部の側面部イ′，ロ′と若干圧縮
し合うようにして接触するように選択しておく
と、その摩擦抵抗によつて平板状部１は第２図に
示したように約90゜の折り曲げ状態のままの位置
で静止させることができる。

この例は溝底の厚みが1.0mm溝幅８mm、平板状
部の厚み７mm、厚肉部の厚み10mmの半硬質ポリウ
レタンのインテグラルスキンフオームで成形し、
補強布としてナイロンの平織布で織糸間隔は縦横
共0.4mmのものを幅15mm、長さ30mmの長手形に裁
断し、溝の両端部とほぼ中央部の３箇所に不連続
状に埋設して用いた。

第３図は本願の他の実施例を示すもので、第１
図の場合と同様にして厚肉部２を設けているが、
厚肉部に突起部３，３及びこの突起部に対応する
切り欠き部を設けない場合の例である。

この場合は第４図に示したように90゜以上に折
り曲げた場合、１は静止しないので、90゜以上に
折り曲げて厚肉部２が平板状部１′の上に当接さ
れた段階で静止する形となる。

尚第５図は第３図のＸ−X′断面図を示したも
ので、第１図の場合同様半硬質ポリウレタンのイ
ンテグラルスキンフオームで成形されているもの
であり、くぼみ溝部４に補強布５を設定した溝部
付近の状態を示したものである。

第６図及び第７図は析り曲げが180゜の角度の場
合の他の実施例を示すもので、この場合には溝幅
は平板状部１及び１′の各々の厚みの合計寸法よ
りも少くとも１mm以上大きくとることが必要で溝
底の厚みは平板状部１，１′の厚みに関係なく、
２mm以下にすることが必要であつた。

このようにして得られた成形体は何れの場合に
おいても常温で10万回のくり返し屈曲に対して、
亀裂や破損は全く起らないものであつた。

又、表面にスキン層をもつているので発泡体に
好みの着色をすることによつて、美麗で外面材を
用いることなく使用可能な成形体が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の一実施例を示す斜視図、第２図
は第１図の成形体を折り曲げた状態を示す側面
図、第３図は本願の他の実施例を示す斜視図、第
４図は第３図の成形体を折り曲げた時の状態を示
す側面図、第５図は第３図の成形体のＸ−X′切
断断面図、第６図は本願の更に別の実施例を示す
側面図、第７図は第６図の成形体の折り曲げ状態
を示す側面図である。 １，１′：平板状部、２：厚肉部、３，３′：突
起部、４：くぼみ溝部、５：補強布、イ，イ′，
ロ，ロ′：突起部の側面部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成樹脂発泡体のモールド成形体の屈曲所望
   部位にくぼみ溝部を形成する薄肉の溝底に、溝幅
   より若干大きな幅の長手形に裁断した補強布を、
   長手方向に不連続状態に埋設一体化した薄肉の高
   密度スキン層を形成したことを特徴とするヒンジ
   機能を有する合成樹脂発泡成形体。 ２ 溝底に埋設する補強布が、加圧や加熱等の条
   件下で、合成樹脂が浸透し得る、織糸間の間隔が
   0.05〜１mm、好ましくは0.1〜0.5mmの範囲の幾分
   粗な打込み数の織布である、特許請求の範囲第１
   項記載のヒンジ機能を有する合成樹脂発泡成形
   体。