JPH05329849A - 発泡成形用金型のシール方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インサート材と表皮材との間に発泡ウレタン
を介在させた多層成形品の成形金型において、型締め中
にインサート材および表皮材の隙間からウレタン原液が
漏出するのを、手間を要することなく経済的に防止し得
る手段を提供する。 【構成】 上型２２のコア２０にインサート材１２をセ
ットすると共に、下型２６のキャビテイ２４に表皮材１
４をセットし、これらインサート材と表皮材との間でウ
レタン原液を発泡させて、ウレタンフォーム１６を芯材
とする多層成形品１０を成形する発泡成形用金型におい
て、表皮材の表面部位に該表皮材と略同じ肉厚でシール
用突条３６を一体形成し、型締め時に前記インサート材
と下型とが平行となる領域に、前記表皮材におけるシー
ル用突条を臨ませた後、両上型と下型とを閉成して前記
ウレタン原液の発泡成形を行なうことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、発泡成形用金型のシ
ール方法に関し、更に詳細には、インサート材と表皮材
との間に発泡ウレタンを介在させた多層成形品(例えば
自動車用内装品)の成形金型において、型締め中に前記
インサート材および表皮材の隙間から発泡途中のウレタ
ン原液が漏出するのを、多くの手間を要することなく、
経済的に防止し得る金型シール方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来技術】インストルメントパネルやグローブボック
ス等の如き自動車用内装品では、軽量化や装飾性を向上
させ、また事故発生時に衝撃を緩和させるために、イン
サート材と表皮材との間に発泡ウレタンを介在させた多
層成形品が好適に使用されている。例えば図６に示すイ
ンストルメントパネル１０は、その基体をなすインサー
ト材１２と、表面側に露出する表皮材１４と、両材１
２,１４の間に発泡充填したウレタンフォーム１６とか
ら構成されている。インサート材１２としては、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、アクリロニ
トリル−スチレンのガラスフィラー入り熱可塑性樹脂の
如く、圧縮成形や射出成形に通常的に使用されるものが
好適に採用される。また表皮材１４としては、織布、不
織布、熱可塑性樹脂シートや熱可塑性エラストマーフィ
ルム等が使用される。

【０００３】インストルメントパネル１０の如き多層成
形品の成形工程を、図７に関して説明すると、成形金型
１８は、所要の雄形形状を呈するコア２０を突設した上
型２２と、対応の雌形形状を呈するキャビテイ２４を凹
設した下型２６とから構成されている。多層成形に先立
ち上型２２は、下型２６に対し開放状態に保持される。
そして上型２２のコア２０に前記インサート材１２をセ
ットすると共に、下型２６のキャビテイ２４に表皮材１
４をセットする。これらインサート材１２と表皮材１４
との間でウレタンフォーム１６を発泡充填させるには、
前述の如く上型２２を開放させた状態で、ウレタン原液
を前記表皮材１４の上方に露出している面に注入する
(オープン注入法の場合)。ここでウレタン原液は、ポリ
エーテルポリオールを主成分とし、発泡剤・触媒・架橋
剤等を添加したＡ液と、ポリイソシアネートからなるＢ
液との混合撹拌液からなる。表皮材１４がセットされて
いるキャビテイ２４は傾斜しているので、注入されたウ
レタン原液は、速やかに表皮材１４の露出面を流下して
広汎に行き渡る。次いで上型２２を下型２６に向け閉成
し、反応混合物が飽和するクリームタイムを経過させる
と、ウレタン原液は発泡しながら表皮材１４の傾斜面を
上昇しつつ樹脂反応が進行し、図６に示した如く、イン
サート材１２と表皮材１４との間にウレタンフォーム１
６が発泡充填される。その後に上型２２を開放して、発
泡成形の終了したインストルメントパネル１０の脱型を
行なう。

【０００４】ところで上型２２と下型２６と閉成して、
該型中で前記ウレタン原液の発泡成形を行なうに際し、
各型にセットされたインサート材１２と表皮材１４との
間に隙間があると、発泡反応中のウレタン原液が該隙間
から外部へ漏出してしまう場合がある。すなわち型締中
の状態を示す図８において、上型２２のコア２０と下型
２６のキャビテイ２４とは、型締め時に密着嵌合するも
のではなく、両者間にインサート材１２および表皮材１
４の介在を許容するべく、所要の間隙が保持されるよう
になっている。このためインサート材１２や表皮材１４
の厚みによっては、図９に示すように、型締め時に両材
質間に隙間Ｇが不可避的に形成され、ここからウレタン
原液が外部漏出するというものである。このようにウレ
タン原液が漏出すると、発泡成形終了後のウレタンフォ
ーム１６には、その漏出時の圧力変動に起因してボイド
(空洞)が発生する畏れが多分にある。

【０００５】このボイドは多層成形品の内部にあるた
め、外部からは視認し得ないが、その部位に触ると明ら
かな異和感がある。また太陽熱でボイド中の空気が膨張
して変形したり、該ボイドを修正した部分が凹んだりし
て、製品価値を大きく損なうこととなる。更に、インサ
ート材１２におけるバリが出易い部分に予め離型剤を塗
布しておく前工程や、漏出したバリ(発泡固化物)を多層
成形品から除去する後工程を要する等の難点もある。そ
こで前記隙間からウレタン原液が漏出するのを防止する
ため、図１０に示すように、インサート材１２の所要個
所にクッション性に富む所要厚みのシール材２８を貼っ
て、型締め時に該インサート材１２と表皮材１４との間
をシールする提案がなされている。しかしこの場合は、
シール材２８を別途準備する必要があることから、材料
コストがそれだけ余分に掛かる難点と、該シール材２８
をインサート材１２の所要個所に貼設するには、手作業
による煩雑な手間を要する欠点とが指摘される。

【０００６】そこで、シール材２８をインサート材１２
に貼設するのに代えて、表皮材１４にシール部を直接形
成し、これにより型締めに際しインサート材１２と表皮
材１４との間をシールする提案も実施されている。すな
わち表皮材１４は、その最終製品である多層成形品の用
途に応じて、所謂スラッシュ成形により製造される場合
が極めて多い。このスラッシュ成形は、電鋳型等からな
るスラッシュ金型にペーストゾルを注入充填し、該金型
を加熱して前記ゾルの金型に接する部分をゲル化させた
後、未ゲル化材料を排出することにより、所定厚みのゲ
ル化材料からなる表皮材１４を得るものである。このス
ラッシュ成形で表皮材１４を製造する場合は、図１１に
示す如く、スラッシュ金型３０の型面に山形の突条３２
を形成しておけば、得られる表皮材１４には前記突条３
２との対応部位にシール突条３４が一体形成される。従
って図１２に示すように、この表皮材１４を下型２６に
セットし、上型２２にセットしたインサート材１２を型
締めにより近接させれば、前記シール突条３４が表皮材
１４とインサート材１２との間でシール作用を果すこと
になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし実際には型締め
を行なうと、図１３に示すように、本来シール部として
機能すべき突条３４は簡単にフラット状態に圧潰してし
まい、所期のシール効果は殆ど得られないのが実情であ
った。その理由は、図１１から判明するように、スラッ
シュ金型３０で表皮材１４をスラッシュ成形すると、該
表皮材１４におけるシール突条３４の頂部付近が薄肉と
なり、場合によってはピンホールが開いたりすることに
起因している。すなわちシール突条３４は一般に薄肉と
なるために、下型２６に対し上型２２を閉成して、表皮
材１４とインサート材１２との間に該シール突条３４を
介在させても、前述の如く完全なシール作用が営まれな
い訳である。そこで、表皮材１４とインサート材１２と
が「零当り」するような金型の設計仕様にすると、これら
材料における成形収縮のバラツキや表皮偏肉によって、
両材料が過剰に干渉してしまう畏れもある。このとき
は、当然に多層成形品の品質不良を来すこととなり推奨
されない。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、発泡成形用金型に内在してい
る前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案され
たものであって、インサート材と表皮材との間に発泡ウ
レタンを介在させた多層成形品の成形金型において、型
締め中に前記インサート材および表皮材の隙間から発泡
途中のウレタン原液が漏出するのを、多くの手間を要す
ることなく、しかも経済的に防止し得る金型シール方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため、本発明に係る発泡成形用金型の
シール方法は、上型のコアにインサート材をセットする
と共に、下型のキャビテイに表皮材をセットし、これら
インサート材と表皮材との間でウレタン原液を発泡させ
て、ウレタンフォームを芯材とする多層成形品を成形す
る発泡成形用金型において、前記表皮材の表面部位に該
表皮材と略同じ肉厚でシール用突条を一体形成し、型締
め時に前記インサート材と下型とが平行となる領域に、
前記表皮材におけるシール用突条を臨ませた後、前記上
型と下型とを閉成して、前記ウレタン原液の発泡成形を
行なうことを特徴とする。

【００１０】

【実施例】次に、本発明に係る発泡成形用金型のシール
方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照し
ながら以下説明する。なお先に説明した部材と同一の部
材に関しては、同一の符号で指示することとする。本実
施例では、多層成形品の成形に必要な前記表皮材１４
を、スラッシュ金型３０によりスラッシュ成形する。こ
のとき表皮材１４の表面部位には、該表皮材１４と略同
じ肉厚で、しかも断面が好ましくは略湾曲面をなすシー
ル用突条３６を一体形成する。すなわち図４に示すよう
に、スラッシュ金型３０における型面の所要部位には、
好ましくは断面が略湾曲面をなす溝条３８が凹設してあ
る。従って、この金型３０を使用してスラッシュ成形を
行なえば、得られる表皮材１４の表面部位には、該表皮
材１４と略同じ肉厚で、しかも断面が略湾曲面をなすシ
ール用突条３６が一体形成される。

【００１１】このように表皮材１４の表面部位に、略同
じ肉厚で断面が略湾曲面をなすシール用突条３６を一体
形成した後に、図１に示す如く、該シール用突条３６
を、前記インサート材１２と下型２６とが型締め時に平
行となる領域に臨ませる。そして表皮材１４の露出面に
前述の如くウレタン原液を注入した後、上型２２を下型
２６に向け閉成する。このとき表皮材１４におけるシー
ル用突条３６は、インサート材１２に密着的に押付けら
れて変形し、これにより確実なシール機能が発揮され
る。すなわちシール用突条３６には、既に述べた如く表
皮材１４と略同じ肉厚が確保されているから、図１２に
関して述べた場合と異なりフラット状態に圧潰してしま
うことがなく、完全なシール作用が営まれることにな
る。従って表皮材１４とインサート材１２との隙間か
ら、ウレタン原液が漏出することがなく、内部で所要の
クリームタイムが経過すると、図６に示した如くウレタ
ンフォーム１６の発泡成形がなされる。

【００１２】図２は、本発明に係る方法の別実施例を示
すもので、ここで使用する表皮材１４は、該表皮材１４
が下型２６と接する側の面(最終製品時には表側となる
面)にシール用突条３６を形成してある。このような表
皮材１４を下型２６にセットすれば、シール用突条３６
は該下型２６の型面に接触することになる。この場合も
シール用突条３６を、型締め時に前記インサート材１２
と下型２６とが平行となる領域に臨ませることは勿論で
ある。この状態で下型２６に対し上型２２を閉成すれ
ば、そのシール用突条３６の部分により表皮材１４とイ
ンサート材１２との隙間は確実にシールが施され、ウレ
タン原液が漏出する畏れは完全に回避される。

【００１３】更に図５に示す如く、縦断面部に大きな屈
曲部位を有する表皮材１４とインサート材１２との間で
発泡成形を行なう場合にも、本発明に係る方法は極めて
有効に実施し得る。すなわち、表皮材１４の縦断面部に
大きな屈曲部位４０が形成されていると、型締め時には
この屈曲部位４０がインサート材１２に接してシール面
として機能することになる。しかしこの場合は、上型２
２が下型２６に向け閉成する際に、屈曲部位４０とイン
サート材１２とが過剰に干渉して端末変形を来し易い。
このため従来は、表皮材１４における屈曲部位４０とイ
ンサート材１２とが「零当り」するような設計仕様を金型
に採用することはできなかった。このような場合に、図
１および図２で説明した如きシール用突条３６を、前記
屈曲部位４０に一体形成しておけば、型締め時に該シー
ル用突条３６の尖端が潰れるだけで、多少の干渉があっ
ても表皮材１４をズレ込ませることがない。その実施例
を図３に示す。この実施例では、表皮材１４における屈
曲部位４０に前記シール用突条３６が形成されているの
で、型締め時には、このシール用突条３６がインサート
材１２と強力に密着して、表皮材１４とインサート材１
２との間に確実なシールを施すことになる。しかもシー
ル用突条３６の尖端のみが潰れるため、表皮材１４のズ
レ込みが最小限に止められ、製品における端末変形を有
効に防止し得るものである。

【００１４】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る発泡成
形用金型のシール方法によれば、インサート材と表皮材
との間に発泡ウレタンを介在させた多層成形品を金型に
より発泡成形するに際し、型締め中にインサート材およ
び表皮材の隙間から発泡途中のウレタン原液が漏出する
のを防止することができ、常に安定した品質の多層成形
品を製造することができる。しかも予め表皮材の表面部
位に、該表皮材と略同じ肉厚でシール用突条を一体形成
しておくだけであるので、従来の如くインサート材にシ
ール材を後貼りしたり、成形後にウレタンバリを除去し
たり、該バリの出易い部分のインサート材に離型剤を塗
布したりする煩雑な作業を全く要しない。またシール材
を別途準備する必要もないので、材料コストを低減させ
ることができ、更に人件費の節減にも大きく寄与し得る
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金型シール方法の一実施例を示す
説明断面図であって、表皮材の表面部位に略同じ肉厚で
形成したシール用突条を、インサート材と下型とが平行
となる領域に臨ませてある。

【図２】本発明に係る金型シール方法の別実施例を示す
説明断面図であって、表皮材が下型と接する側の面にシ
ール用突条を形成し、該表皮材をそのシール用突条が下
型の型面に接触するようセットしてある。

【図３】本発明に係る金型シール方法の更に別の実施例
を示す説明断面図であって、表皮材における屈曲部位に
シール用突条が形成され、型締め時には該シール用突条
がインサート材と密着するようになっている。

【図４】本発明に係る金型シール方法に使用する表皮材
に、該表皮材と略同じ肉厚のシール用突条をスラッシュ
成形で一体形成する例を示す断面図である。

【図５】大きな屈曲部位を有する表皮材とインサート材
との間で発泡成形を行なう場合、型締め時に該屈曲部位
とインサート材とが過剰干渉して端末変形を来す例を示
す断面図である。

【図６】インサート材と表皮材との間に発泡ウレタンを
介在させた多層成形品の好適例であるインストルメント
パネルを示す断面図である。

【図７】インサート材をセットした上型を表皮材がセッ
トされた下型に対し開放し、インストルメントパネルを
発泡成形する成形金型の断面図である。

【図８】型締中の上型と下型とにおいて、上型コアと下
型キャビテイとの間にインサート材および表皮材の介在
を許容する間隙が保持されている状態を示す断面図であ
る。

【図９】型締め時にインサート材と表皮材との間に隙間
が形成され、ここからウレタン原液が外部漏出する状態
を示す断面図である。

【図１０】型締め時にインサート材と表皮材との隙間か
らウレタン原液が漏出するのを防止するため、インサー
ト材の所要個所にシール材を貼っている状態を示す断面
図である。

【図１１】スラッシュ成形により表皮材にシール突条３
４が一体形成する従来例を示す断面図である。

【図１２】図１１に示す手段で製造した表皮材を使用し
て型締めした際に、シール突条が表皮材とインサート材
との間に介在している従来例を示す断面図である。

【図１３】図１１に示す手段で製造した表皮材を使用し
て型締めを行なうと、シール部として機能すべき突条が
フラット状態に圧潰し、所期のシール効果が得られない
状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 多層成形品 １２ インサート材 １４ 表皮材 １６ ウレタンフォーム ２０ コア ２２ 上型 ２４ キャビテイ ２６ 下型 ３０ スラッシュ金型 ３６ シール用突条 ３８ 溝条

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 9:00 4Ｆ (72)発明者 木谷 泰敏 愛知県安城市今池町３丁目１番36号 株式 会社イノアックコーポレーション安城事業 所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型(22)のコア(20)にインサート材(12)
   をセットすると共に、下型(26)のキャビテイ(24)に表皮
   材(14)をセットし、これらインサート材(12)と表皮材(1
   4)との間でウレタン原液を発泡させて、ウレタンフォー
   ム(16)を芯材とする多層成形品(10)を成形する発泡成形
   用金型において、 前記表皮材(14)の表面部位に該表皮材(14)と略同じ肉厚
   でシール用突条(36)を一体形成し、 型締め時に前記インサート材(12)と下型(26)とが平行と
   なる領域に、前記表皮材(14)におけるシール用突条(36)
   を臨ませた後、 前記上型(22)と下型(26)とを閉成して、前記ウレタン原
   液の発泡成形を行なうことを特徴とする発泡成形用金型
   のシール方法。
2. 【請求項２】 前記表皮材(14)をスラッシュ金型(30)を
   使用してスラッシュ成形するに際し、該スラッシュ金型
   (30)の型面に凹設した溝条(38)によって、表皮材(14)の
   表面部位に該表皮材(14)と略同じ肉厚でシール用突条(3
   6)を一体形成する請求項１記載の発泡成形用金型のシー
   ル方法。
3. 【請求項３】 前記シール用突条(36)は、その断面が好
   ましくは湾曲面をなすように形成される請求項１または
   ２に記載の発泡成形用金型のシール方法。