JPH08258061A

JPH08258061A - 樹脂発泡製品の製造方法

Info

Publication number: JPH08258061A
Application number: JP7094542A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawaguchi; 比呂司川口; Yoshiharu Sakai; 義春酒井
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】発泡原料の注入に際して注入抵抗を少なく
し、且つ、開口からのガス放出を抑え、製品面側のヒケ
発生を防ぐ発泡樹脂製品の製造方法を提供する。【構成】発泡成形型Ｔの上型５に注入孔５１を設けて
上型５の型面に注入孔５１に適合する開口１１を開設し
た芯材１をセットし、閉型後、前記注入孔５１からキャ
ビティＣに発泡原料２ａを注入し、発泡成形により芯材
１と一体化させる樹脂発泡製品Ｐの製造方法において、
芯材１の一部に注入孔５１側へ膨出した膨部１１を形成
すると共に膨部１１の頂部に前記開口１２を開設する。
更に、膨部１１中を遊動し得る栓体４を配設して、発泡
原料２ａの注入時に、栓体４がその自重で下型７側に位
置して開口１２を開放し、発泡原料２ａの注入に伴ない
又は注入後、栓体４が発泡原料２ａとの比重差により浮
上し開口１２を閉塞するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、閉じた型中に発泡原料
を注入するいわゆるクローズド注入法で得られる樹脂発
泡製品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両内装品は、通常、芯材と
表皮材との間に注入する発泡原料の発泡成形により一体
化成形された樹脂発泡製品であり、こうした樹脂発泡製
品は、オープン発泡成形法と並んで、クローズド注入法
による製法によっても造られている。クローズド注入法
は、閉型後に発泡原料をキャビティ中に注入する成形方
法であり、一般に図７，図８のような発泡成形型を用い
て樹脂発泡製品を造ることになる。同図中、符号５は押
し型である上型、符号７はキャビ型７ａと割型７ｂとか
らなる下型で、上型５は下型７にヒンジ８により開閉可
能に枢着されている。符号７５は下型７の一側に設けら
れたクランプ、符号７６はクランプ７５の作動用シリン
ダ、符号５５は上型５の一側に設けられたクランプ係合
部、符号７７は下型７の底部に設けられた成形品突き出
し用のシリンダを示す。

【０００３】製造工程としては、先ず、上型５の型面に
離型剤をスプレー塗布し、次いで、型面に芯材１をスラ
イドピン等により止着しその中心部に開設された開口１
２を上型１の注入孔５１に臨むようセットすると共に、
下型７の型面に表皮材３を配設する（図７）。そして、
上型５，下型７を閉じてクランプ７５を係合締付し、注
入孔５１に注入ノズル６を差し込んでキャビティＣ中に
発泡原料を注入し芯材１，表皮材３と一体化発泡成形さ
せる（図８）。その後、型開きし、シリンダ７７を突き
出すことにより、芯材１で全体が強度保持された樹脂発
泡製品を得るのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、クローズド
注入法によれば、図９に破線矢印で示すごとく、注入ノ
ズル６から注入される発泡原料が開口１２を通り芯材１
と表皮材３の間に充填されるのであるが、充填後のガス
抜き工程で型の締付力を弱める（又はなくす）ため上型
５は僅かに開き、その型面と芯材１との間に隙間ｎが出
来易くなっていた（図１０）。その結果、発泡成形の過
程で発生する余剰のガスは、注入ノズル６と注入孔５１
との隙ｍのみならず、開口１２から隙間ｎを経由して大
気中に急激に放出され、該開口下の発泡体の内圧が急速
に低下するため、開口１２直下の表皮材３のある製品面
側にヒケＷが発生する不具合が目立つようになってい
た。

【０００５】このような不具合に対し、例えば、特開平
４−２５４１３号公報のに示すごとく、芯材の開口に十
字状の切り込みを形成して４枚の扇形状の弁部が発泡性
樹脂の注入圧力により揺動し開くようにし、注入後は弁
部の弾性により開口が閉じるようにすることでガス抜け
を防止する対策があった。また、同公報には、開口の中
心部に一体にリブを形成し、弁部材の首部をそのリブに
係合させて弁部材を上下に移動可能に支持した対策技術
もあった。ところが、上記いずれの従来技術も、発泡原
料の注入圧力により開口部を強制的に開いて注入しよう
とするものであり、弁部には注入圧力に抗して元に戻ろ
うとする復元力が働いた。加えて、弁部材はそもそも開
度に制限があり、発泡原料の注入がスムーズにいかなか
った。発泡原料の注入時における弁部材の抵抗を軽減す
べく、その開口部を大きくしようとすると、今度は発泡
原料が漏れ出る虞れもあった。更に、芯材に弁部のよう
な微細な加工をするか、精細な弁部材を設けない限り、
ガス抜け防止が困難で、製造コストが嵩んでいた。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するもので、
発泡原料の注入に際して開口大きさをそのまま活かして
注入抵抗を少なくし、且つ、簡単な構造ながら開口から
の急激なガス放出を抑え、製品面側のヒケ発生を防ぐ発
泡樹脂製品の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本第一発明の要旨は、上
型に注入孔を設けた発泡成形型の上型の型面に、該注入
孔に臨む開口を開設した芯材をセットし、閉型後、前記
注入孔から前記開口を介してキャビティに発泡原料を注
入し、発泡成形により芯材と一体化させる樹脂発泡製品
の製造方法において、芯材の一部に注入孔側へ膨出した
膨部を形成すると共に該膨部の頂部に前記開口を開設す
る。更に、膨部中を遊動し得る栓体を配設して、発泡原
料の注入時に、栓体がその自重又は原料の注入圧力で下
型側に下降して前記開口を開放し、発泡原料の注入に伴
ない又は注入後、栓体が発泡原料との比重差により浮上
し前記開口を閉塞するようにしたことを特徴とする樹脂
発泡製品の製造方法にある。ここで、「膨部中」とは、
膨部内の他、上型に芯材をセットし型閉じ状態で膨部の
真下に位置するキャビティ部分及びその周縁部を含む。

【０００８】本第二発明の樹脂発泡製品の製造方法は、
第一発明の膨部内に該膨部からの発泡原料流出域におけ
るキャビティ上下間距離よりも高さが大なる栓体を配設
したことを特徴とする。本第三発明の樹脂発泡製品の製
造方法は、第一発明の膨部の内周面に突条を一体に形成
すると共に栓体に縦溝を形成し、該縦溝に前記突条を嵌
合させて栓体が膨部中を上下方向に遊動し得るように配
設したことを特徴とする。本第四発明の樹脂発泡製品の
製造方法は、第一発明乃至第三発明に係る栓体を少なく
とも中心部が独立気泡タイプの樹脂発泡体で円錐台形に
形成したことを特徴とする。本第五発明の樹脂発泡製品
の製造方法は、第一発明乃至第四発明で、上型の型面に
前記芯材をセットすると共に下型の型面に表皮材を配置
し、表皮材及び芯材と一体化させることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の発泡樹脂製品の製造方法によれば、発
泡原料の注入時は、栓体が自重又は原料の注入圧力で下
型側に配されるので、開口が大きく開き、発泡原料のキ
ャビティ内への充填が円滑に進む。第二発明の構成のご
とく、栓体は膨部からの発泡原料流出域におけるキャビ
ティ上下間距離よりも高さを大にすると、膨部外へ流れ
出ることはない。第三発明のごとく、縦溝に突条を嵌合
させて栓体を膨部中を遊動させることでも、栓体は膨部
外へ流れ出ることはない。そして、栓体が発泡原料より
もその比重が小さいことから、発泡原料の注入に伴ない
又は注入後は、原料の発泡につれて自然と浮上し開口を
閉塞するようになり、開口からの急激なガス抜けを阻止
する。第四発明のように栓体を円錐台形にすると、膨部
に栓をし易くなってシール性が向上する。加えて、少な
くとも中心部が独立気泡タイプの樹脂発泡体で栓体を形
成すると、発泡原料に対する栓体の比重が小なるを確実
に維持でき、更に、発泡樹脂製品中で異質物とならず製
品によくなじむようになる。第五発明によれば、樹脂発
泡層の発泡成形で表皮材，芯材と一体化した樹脂発泡製
品が出来上る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳述する。（１）実施例１図１〜図４は、本発明に係る樹脂発泡製品の製造方法の
一実施例を示す。図１は樹脂発泡製品の要部拡大断面
図、図２は栓体の斜視図、図３，図４は発泡原料のキャ
ビティへの注入状態を示す縦断面図である。樹脂発泡製
品として、インストルメントパネルの車両用内装品に適
用するものである。

【００１１】樹脂発泡製品Ｐは、芯材１と樹脂発泡層２
と表皮材３と栓体４とからなる（図１）。この樹脂発泡
製品Ｐは、発泡成形型Ｔに芯材１及び表皮材３をセット
し、栓体４を膨部１１内に配するようにして型閉じ後、
クローズド注入法によって発泡原料をキャビティＣに注
入して発泡成形で造られる。その具体的製造方法を以下
に述べる。

【００１２】樹脂発泡製品Ｐの製造に先立ち、所定形状
に付形された芯材１，表皮材３，栓体４が準備される。
芯材１は、金属又は硬質プラスチック等の所定の剛性を
有する材質で造られ、金属プレス，プラスチックの射出
成形等により所定形状にされたものである。芯材１に
は、その一部に背面側へ中空円錐台状に膨出した膨部１
１が形成され、その頂部に開口１２を開設している。表
皮材３は、樹脂発泡製品Ｐの外形に付形されたシート状
体で、例えば、軟質塩化ビニル樹脂等の材質でパウダー
スラッシュ成形等によって造られている。表皮材３は、
樹脂発泡層２の表面を被覆し、樹脂発泡製品Ｐの意匠面
を形成する。栓体４は、独立気泡タイプの樹脂発泡体か
らなり、前記膨部１１内に差込まれて開口１２を封じ易
くすべく円錐台形に形成されている（図２）。この栓体
４の比重は樹脂発泡層２の比重よりも小さい。発泡成形
型Ｔの上型５には、型閉じ後、注入ノズル６からキャビ
ティＣへ発泡原料２ａを充填できるように注入孔５１が
設けられる。この注入孔５１に臨むように芯材１の開口
１２が設けられるが、注入孔５１の型面側は芯材１の膨
部１１が嵌まるように凹窪５２になっている。

【００１３】樹脂発泡製品Ｐの製造は、まず、芯材１の
膨部１１内に栓体４をかるく押し込む。そして、この芯
材１，栓体４を発泡成形型Ｐの上型５の型面にセットす
る。発泡成形型Ｐには必要に応じて離型剤がスプレー塗
布される。既述のごとく樹脂発泡体からなる栓体４は、
弾力性に富み軽量であることから、膨部１１に嵌め込ん
でしまえば、逆さにした程度では落下しなくなってい
る。栓体用樹脂発泡体としては、軟質，半硬質，硬質の
発泡ポリエチレン，ゴム，スチレン，ウレタン等の材料
が好適で、更に、キャビティＣに注入される発泡原料２
ｃが含浸しないように少なくとも中心部が独立気泡タイ
プのものが好ましい。芯材１には位置決め孔（図示せ
ず）が形成されており、この位置決め孔を上型５に設け
られた位置決めピン（図示せず）に係止すると、凹窪５
２に注入孔側に膨出した膨部１１が嵌まり、注入孔５１
に開口１２が臨む。次いで、下型７に表皮材３をセット
する。ここで、前記芯材１の上型５へのセットと、表皮
材３の下型７へのセットについては手順を問わず、順序
を逆にしてもよい。

【００１４】しかる後、上型５と下型７とを閉じてクラ
ンプを係合締付し閉型とする（図７参照）。その後、注
入孔５１に挿入固定された注入ノズル６から発泡原料２
ａをキャビティＣに注入する。ここでは、独立気泡タイ
プの樹脂発泡層２を形成する液状ポリウレタンフォーム
原料を採用する。発泡原料Ｃの注入圧によって、膨部１
１に押し込まれていた栓体４は、外れ落ち、下型７にセ
ットされた表皮材３の裏面上に載る（図３）。こうし
て、栓体４が開口１２から完全に離れることで、開口１
２大きさをそのまま活かしてキャビティＣに発泡原料２
ａを注入できるようになる。

【００１５】その後も、発泡原料２ａはそのキャビティ
Ｃ内に所定量注入され続けられるが、発泡原料２ａの流
勢によって栓体４が膨部１１外へと押し出される事態は
引き起こさない。栓体４の高さｈ₁ は、膨部１１からの
発泡原料流出域Ｚにおけるキャビティ上下間距離ｈ₂ よ
りも大きく設定されている。具体的数値として、ここで
はｈ₁ が約１２ｍｍで、ｈ₂ が約８ｍｍとしている。こ
うして、発泡原料の注入にあっても、栓体４は膨部１１
内に停まることになる。尚、円錐台の栓体４は腰が軟ら
かくその硬度が１０〜１２ｋｇ／３１４ｃｍ2（２５％
ＩＬＤ）であることから、図３の鎖線に示すごとく、発
泡原料２ａの流勢によって上面角部が潰れ、山状に変形
してキャビティＣ内への発泡原料２ａの迅速注入に貢献
する。本実施例では、発泡原料の注入流速として約３０
０ｇ／ｓが確保できている。

【００１６】発泡原料２ａの注入に伴ない又は注入後、
栓体４は、初めのうちはその自重又は原料の注入圧力で
下型７側に位置し、開口１２を大きく開放している。し
かるに、栓体を前述のごとく発泡樹脂体で形成し、更
に、発泡原料２ａが形成する樹脂発泡層２よりもその比
重を軽く設定しているので、キャビティＣ内での発泡原
料２ａの体積増加又は発泡成形の進行に従い、栓体４は
浮上し、膨部中を遊動しながら開口１２を閉塞するよう
になる（図４）。ここで、樹脂発泡層２ａたるインスト
ルメントパネル用発泡ウレタンの比重は０．１５ｇ／ｃ
ｍ³ 〜０．２０ｇ／ｃｍ³ の範囲が一般的であることか
ら、栓体４をより効果的に浮上させ開口１２を閉塞させ
るには、栓体４の密度として、０．０２ｇ／ｃｍ³ 〜
０．０８ｇ／ｃｍ³ が望ましいとされる。栓体４は、当
初、発泡原料の内圧が低いため、芯材１の開口１２を緩
く閉鎖するにすぎないため、余剰のガスを開口の隙間か
ら徐々に放出し、発泡成形が進むにつれその発泡圧で一
層強力に開口１２を閉塞する。従って、従来みられるよ
うな隙ｍ，隙間ｎへの発泡ガスの急激な放出は阻止され
るようになる。栓体４は、円錐台形のテーパ状になって
いるために、上動し易く且つ膨部１１内に圧入し易く、
開口封止に貢献する。かくのごとくして、発泡成形を終
え樹脂発泡層２が形成され、脱型工程を経て芯材１，表
皮材３と一体化した所望の樹脂発泡製品Ｐが得られる。
尚、本実施例では、栓体４を芯材１の膨部１１に嵌め込
むようにしたが、型閉じで膨部中に収まるように下型７
にセットされた表皮材３の裏面に配設してもよい。ま
た、栓体４の高さｈ₁ を膨部１１からの発泡原料流出域
Ｚにおけるキャビティ上下間距離ｈ₂ よりも大きく設定
して、発泡原料２ａの注入時における栓体４の膨部１１
外への流出を防いだが、これに代え、膨部１１周りの芯
材１に栓体４の膨部内からの流出を阻止する柵を設けて
もよい。

【００１７】このような樹脂発泡製品の製造方法によれ
ば、余剰の発泡ガスを徐々に放出すると共に発泡原料２
ａの開口１２からのリークが防止され、開口直下の表皮
材のある製品面側のヒケ発生が解消する。このヒケ発生
をなくすのは、膨部１１を設け、比較的安価な栓体４を
用いるだけで足りる。そして、栓体４は発泡原料のキャ
ビティへの注入に際して、その自重又は原料の注入圧力
で下型側に位置しているので、キャビティＣ内への発泡
原料２ａの注入口としての開口１２を栓体４が邪魔する
ことはなく、発泡原料の注入は円滑に進む。また、注入
ノズル６はこれまで一般に上型５に固定されていたが、
本実施例によれば比較的早い時点で栓体４が浮上し開口
１２を次第に強く閉塞するので、発泡成形後に注入ノズ
ルを外すことも可能になる。故に、従来のような発泡成
形型多面に対しての１対１でのマルチ注入ノズルが不要
になり、廉価な設備を計画導入できる。

【００１８】（２）実施例２本実施例は、図５，図６のような栓体４，上型５を用い
て樹脂発泡製品Ｐを造るものである。栓体４は円錐台形
の側面に適宜間隔で縦溝４１を設ける。そして、膨部１
１内周面に、この栓体４に嵌合する突条１３を形成す
る。突条１３は、図５に示すごとく、その下辺を膨部１
１内にとどまらずキャビティＣへ突き出すようにして、
下型側に位置した栓体４とも嵌合するようにしている。
その結果、栓体４の高さｈ₁ よりも膨部１１からの発泡
原料流出域Ｚにおけるキャビティ上下間距離ｈ₂ を小さ
く設定しなければならない制限は撤廃され、樹脂発泡層
２の厚みを自由に選定できるようになる。本実施例のキ
ャビティ上下間距離ｈ₂ は実施例１のそれより大きい。
他の構成は実施例１と同じである。このような栓体４，
上型５を用いて、樹脂発泡製品の製造方法によれば、実
施例１の作用，効果に加え、栓体４を突条１３に食い込
ませて芯材１に取付けることができ、栓体４の芯材１へ
の組付け作業が楽になる。尚、栓体４を軟質フォームで
形成すると、特に、縦溝４１を設けなくとも芯材１への
組付け固定が可能になる。また、上述のごとく、キャビ
ティ上下間距離ｈ₂ の制約はなくなるので、所望の厚み
ある樹脂発泡層２を造ることができる。

【００１９】尚、本発明においては、前記実施例に示す
ものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種
々変更できる。芯材１，樹脂発泡層２，表皮材３，栓体
４の形状，材質等は適宜選択できる。前記実施例では、
樹脂発泡製品Ｐを車両内装品たるインストルメントパネ
ルとしたが、これに限らず樹脂発泡層２を有する種々の
樹脂部品に適用できる。

【００２０】

【発明の効果】以上のごとく、本発明に係る発泡樹脂製
品の製造方法は、簡単な構造ながら、発泡原料注入時の
開口周りの抵抗が小さく、また、発泡成形が終わると、
早い時点でしかも確実に開口の閉塞をなし得るので、製
造コストを上げることなく製品面側のヒケ発生を防止
し、品質向上に優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の樹脂発泡製品の要部拡大断面図であ
る。

【図２】図１の栓体の斜視図である。

【図３】発泡原料のキャビティへの注入状態を示す注入
孔周りの発泡成形型の要部縦断面図である。

【図４】発泡原料のキャビティへの注入状態を示す注入
孔周りの発泡成形型の要部縦断面図である。

【図５】実施例２で、発泡原料のキャビティへの注入状
態を示す注入孔周りの発泡成形型の要部縦断面図であ
る。

【図６】図５のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図７】クローズ成形法に係る発泡成形型の縦断面図で
ある。

【図８】クローズ成形法に係る発泡成形型の縦断面図で
ある。

【図９】従来の発泡樹脂製品の製造方法における開口周
りの縦断面図である。

【図１０】従来の発泡樹脂製品の製造方法における開口
周りの縦断面図である。

【符号の説明】

１芯材１１膨部１２突条２ａ発泡原料３表皮材４栓体４１縦溝５上型５１注入孔７下型ＣキャビティＰ樹脂発泡製品Ｔ発泡成形型Ｚ発泡原料流出域ｈ₂ キャビティ上下間距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上型に注入孔を設けた発泡成形型の上型
の型面に、該注入孔に臨む開口を開設した芯材をセット
し、閉型後、前記注入孔から前記開口を介してキャビテ
ィに発泡原料を注入し、発泡成形により芯材と一体化さ
せる樹脂発泡製品の製造方法において、芯材の一部に注入孔側へ膨出した膨部を形成すると共に
該膨部の頂部に前記開口を開設し、更に、膨部中を遊動
し得る栓体を配設して、発泡原料の注入時に、栓体がそ
の自重又は原料の注入圧力で下型側に下降して前記開口
を開放し、発泡原料の注入に伴ない又は注入後、栓体が
発泡原料との比重差により浮上し前記開口を閉塞するよ
うにしたことを特徴とする樹脂発泡製品の製造方法。
【請求項２】膨部内に該膨部からの発泡原料流出域に
おけるキャビティ上下間距離よりも高さが大なる栓体を
配設した請求項１に記載の樹脂発泡製品の製造方法。
【請求項３】膨部の内周面に突条を一体に形成すると
共に栓体に縦溝を形成し、該縦溝に前記突条を嵌合させ
て栓体が膨部中を上下方向に遊動し得るように配設した
請求項１に記載の樹脂発泡製品の製造方法。
【請求項４】栓体を少なくとも中心部が独立気泡タイ
プの樹脂発泡体で円錐台形に形成した請求項１乃至３の
いずれかに記載の樹脂発泡製品の製造方法。
【請求項５】上型の型面に前記芯材をセットすると共
に下型の型面に表皮材を配置し、発泡成形により表皮材
及び芯材と一体化させる請求項１乃至４のいずれかに記
載の樹脂発泡製品の製造方法