JP2006015664A - 発泡成形型および該発泡成形型の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 発泡成形体におけるバリの発生を確実に防止することができる発泡成形型の製造工数を削減して安価に製造することができる製造方法を提供する。
【解決手段】 下型１２と上型１６とを備え、下型１２と上型１６との合わせ面２２、２４のうち上型１６の合わせ面２４に緩衝材２８を装着する溝２６が設けられている発泡成形型１０の製造方法において、上型１６の合わせ部２５に硬化性樹脂層２７を配し、下型１２の合わせ面２２に着脱可能な凸部材２９を配し、この状態で型閉めして硬化性樹脂層２７が硬化したのち、型開きすることで、硬化性樹脂層２７に上型１６の合わせ面２４と、溝２６を形成することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、主として自動車のシートに用いられるクッション体であるシート用パッドの製造に好適な発泡成形型と、該発泡成形型の製造方法に関する。

自動車用シートの座部や背もたれ部に用いられるクッションパッドやバッグパッドと称されるシート用パッドは、軟質ポリウレタンフォームなどの発泡成形体で構成されている。かかる発泡成形体は、一般に、上型と下型を備えてなる発泡成形型を用いて、該成形型内に発泡樹脂原液を注入し、型閉めして、発泡樹脂原液を成形型内で発泡硬化させることにより成型されている。

発泡成形型は、上記のように２つ以上の型を接合することで発泡成形空間を形成するものであるため、接合部となる合わせ面のシール性が不十分であると、上型と下型との合わせ面間に発泡樹脂原液が侵入して、得られた発泡成形体の周囲にバリが発生してしまう。

このようなバリが発生すると、パッドを覆うカバー材を通して表面に筋が現れるため、成形後にバリ取り作業をする必要がある。特に、図６に示すような自動車用シートの背もたれ部に用いられるバックパッド１については、いわゆる３分割タイプの成形型を用いて、パッド裏面側に内向きのフランジ状の張り出し部４を一体に成形してなるものであるため、上型と下型の合わせ面に相当するパーティングラインＰＬがパッドの上辺と両側辺の見えやすい箇所にくるため、バリは確実に除去する必要がある。

ところが、発泡成形体の場合、バリは合わせ面の微小な隙間で形成されることから緻密な発泡構造になりやすく、柔軟な発泡成形体本体に比べて硬化芯と称されるように硬いバリが形成されてしまう。そのため、発泡体本体に損傷を与えることなくバリを取り除く作業は、成形時の欠肉を補修する以上に大きな工数を要し、そのため、特に発泡成形体の場合には発泡成形時にバリが発生しないような対策が重要である。

上記のようなバリ取り工程を廃止することを目的として、一対の成形型の合わせ面に５〜３０ｍｍの幅で施した放電加工面を設け、該放電加工面によって前記一対の成形型をシールするように構成したウレタン発泡金型が提案されている（例えば、特許文献１）。このように合わせ面を放電加工面とすると、上型と下型とが合わせ面で隙間なく接合するが、これだけでは発泡成形時に成形型内の気体が合わせ面から漏れてしまい、かかる気体とともに発泡樹脂原液が合わせ面に侵入してバリが発生してしまう。

そこで、本出願人は、上型と下型との合わせ面を放電加工によって形成するとともに、上型の合わせ面に緩衝材を装着するための溝が設けられた発泡成形型を先に提案している（特願２００３−３１３２８１号）。この発泡成形型は、両合わせ面のすり合わせに加え、型閉め時に緩衝材を下型の合わせ面に押し当てて両合わせ面間をシールすることにより、合わせ面間からの気体の漏れがなくなるので、当該合わせ面への発泡樹脂原液の侵入もなくなり、よって、バリの発生を確実に防止することができる。

しかしながら、上記の構成の発泡成形型では、放電加工により密着可能な合わせ面を形成した上で、機械精密加工（ＮＣ加工）により上型の合わせ面に溝を切削して形成するため、その製造には、多大な時間とコストがかかり問題であった。
特開平９−２８６０３０号公報

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、工数を削減して製造工期およびコストを抑えて発泡成形体におけるバリの発生を確実に防止することができる発泡成形型およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の発泡成形体の製造方法は、一方型と他方型とを備え、前記一方型と他方型との合わせ面のうち一方型の合わせ面に緩衝材を装着する溝が設けられている発泡成形型の製造方法において、前記一方型の合わせ部に硬化性樹脂層を配し、前記他方型の合わせ面に着脱可能な凸部材を配し、この状態で型閉めして硬化性樹脂層が硬化したのち、型開きすることで、前記硬化性樹脂層に前記一方型の合わせ面と、前記溝を形成することを特徴とする。

また、本発明の発泡成形型は、一方型と他方型とを備え、前記一方型と他方型との合わせ面のうち一方型の合わせ面に緩衝材を装着する溝が設けられている発泡成形型において、前記一方型の合わせ部には硬化性樹脂層が配され、該硬化性樹脂層に前記一方型の合わせ面と前記溝が設けられていることを特徴する。

このように一方型の合わせ部に硬化性樹脂層を配し、他方型の合わせ面に凸部材を配し、この状態で型閉めすることにより、硬化性樹脂層に他方型の合わせ面に密着可能な合わせ面と緩衝材を装着する溝とを同時に型押し成形することができるので、放電加工や機械精密加工が不要となり、よって、製造工期およびコストを削減することができる。

本発明によれば、硬化性樹脂層を型押し硬化させることで、合わせ面と溝とを同時に成形するから、放電加工や機械精密加工が不要となり、発泡成形型の製造工数、製造コストを抑えることができる。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本実施形態に係る発泡成形型１０の断面図、図２は硬化性樹脂層２７が配される前の発泡成形型１０を示した断面図、図３は発泡成形型１０の作製工程における要部拡大断面図、図４は緩衝材２８が装着された該発泡成形型１０の断面図、図５は図４の要部拡大断面図である。

本実施形態は、図６に示す軟質ポリウレタンフォームよりなる自動車のフロントシートにおける背もたれ部に使用されるシート用パッド１を発泡成形するための図１に示す発泡成形型１０およびその製造方法に関するものである。

この発泡成形型１０は、図１に示すように、上方に開口する下型１２と、下型の上面開口を開閉する上型１６と、この上型１６内に設けられる中子型１８とからなる３つ割型の成形型である。詳細には、下型１２は、パッド１の表面側を成形する型であり、それに対応した凹部を有する。また上型１６と中子型１８は、パッド１の裏面側を成形する型であり、中子型１８を上型１６の下面に接合させた状態で、上型１６を下型１２に対して閉じることにより、発泡成形型１０の内側にはパッド形状に対応した発泡成形空間２０が形成されるようになっている。

下型１２と上型１６には接合部となる合わせ面２２、２４がそれぞれ設けられ、上型１６の合わせ面２４には緩衝材２８を装着するための溝２６が設けられており、この緩衝材２８が下型１２の合わせ面２２と当接することで発泡成形空間２０をシールするようになっている。この上型１６の合わせ面２４と溝２６は、合わせ部２５に配されている硬化性樹脂層２７に設けられている。

このような発泡成形型１０は、図２および図３（ａ）に示すように、所定形状に鋳造した下型１２、上型１６および中子型１８に仕上げ処理を行なった後、下型１２と上型１６とをヒンジ部１４を介して回動可能に組み付けるとともに、中子型１８を駆動手段１９により上型１６の下面に対して接離可能に組み付ける。詳細には、下型１２は、シート用パッド１の表面側の形状に合わせた凹部と、該凹部の開口周縁部に沿って、その全周にわたって略一定幅で合わせ面２２とを備えるように成形される。また、上型１６と中子型１８とは、これらを接合した状態でシート用パッド１の裏面形状に対応するように成形され、さらに、上型１６には、下型１２の凹部の上面開口を閉じたときに下型１２の合わせ面２２と対応する位置、すなわち上型１６の底面部の外周部全周に、後述する硬化性樹脂層２７が配される略一定幅の合わせ部２５を備えるように成形される。

次に、上型１６の合わせ面２４と緩衝材２８を装着するための溝２６を設ける。詳細には、図３に示すように、上型１６の合わせ部２５に硬化性樹脂を塗布することで略均一厚さの硬化性樹脂層２７を配するとともに、下型１２の合わせ面２２に、その長手方向、すなわち周方向に沿ってその全周に延びる樹脂製あるいは金属製の凸部材２９を配する（図３（ｂ）参照）。この状態では、硬化性樹脂層２７は硬化しておらず、ゲル状態の樹脂層である。また、この凸部材２９は後に取り外すことのできるように、例えば両面テープなどによって貼り付け固定する。次いで、上型１６を下型１２に対して閉じることにより、ゲル状態の硬化性樹脂層２７へ下型１２の合わせ面２２の形状と凸部材２９の形状を型押し成形する（図３（ｃ）参照）。そして、この状態で所定時間放置して硬化性樹脂層２７が硬化した後、型開きすることで、硬化性樹脂層２７表面には、下型１２の合わせ面２２に密着可能な合わせ面２４と溝２６が形成され（図３（ｄ）参照）、下型１２の合わせ面２２から凸部材２９を取り除いて発泡成形型１０が完成する。

なお、硬化性樹脂層２７に用いられる硬化性樹脂としては、公知の物質を採用することができ、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラニン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げることができる。

また、凸部材２９を下型１２の合わせ面２２に配した後（図３（ｂ）参照）、凸部材２９および合わせ面２２に離型剤を塗布してもよい。これにより、型押し成形後の型開き工程が容易となる。

このようにしてできた発泡成形型１０は、図４および図５に示すように、上型１６の合わせ面２４に設けられた溝２６内へシール材としてゴム弾性体からなる紐状の緩衝材２８を装着してから使用される。

上記溝２６は、本実施形態では合わせ面２４の全長にわたって設けたが、必ずしも全長に設ける必要はない。すなわち、パッド１の上辺と両側辺についてはバリの発生を確実に防止するため緩衝材２８を設ける必要はあるが、パッド１の下辺についてはシート表面に露出しない部分であり、バリが発生しても外観上問題にならないため、この部分については必ずしも緩衝材２８を設けなくてもよい。

緩衝材２８は、型閉め時に下型１２の平坦な合わせ面２２に押し当てられて両合わせ面２２，２４間のシール性を確保し得るものであれば特に限定されないが、本実施形態では耐熱性を考慮してシリコーンゴムからなるソリッドゴムの緩衝材２８を用いている。また、緩衝材２８の断面形状は装着性とシール性を考慮して円形のものを用いている。更に、緩衝材２８は、溝２６に嵌め込んだときに、その一部が合わせ面２４から所定高さだけ突出するような大きさに設定されている。なお、この突出高さｈは、型閉め時に緩衝材２８が圧縮されることにより、上記シール性を発揮しつつ、しかも下型１２と上型１６の合わせ面２２，２４同士が当接し得るように設定されることが好ましく、具体的には０．３〜０．５ｍｍ程度であることが好ましい。緩衝材２８は、本実施形態では、合わせ面２４の全周にわたって装着するが、その場合において紐状の緩衝材２８を用いた場合、その両端部をつなぐ継ぎ目ができることになるが、このような継ぎ目はバリが発生しても問題にならないパッド１の下辺部に配置することが好ましい。

ここで、図５（ａ）を参照して各寸法の一例を挙げれば、例えば、合わせ面２４の幅Ｗが１５〜３０ｍｍである場合、緩衝材２８の直径は６〜８ｍｍ程度とすることができ、Ｗ＝２０ｍｍで緩衝材の直径＝８ｍｍの場合、溝２６の開口幅ｗ１＝７ｍｍ、溝２６の深さｄ＝６．５ｍｍとすることができる。このように、溝２６は、緩衝材２８の脱落防止のため、その開口幅および深さのいずれもが緩衝材２８の直径よりも小さく設定されることが好ましい。

上記のような溝２６に緩衝材２８が装着された発泡成形型１０を用いてパッド１を成形するに際しては、図４（ａ）に示すように、上型１６を下型１２に対して開状態として、下型１２の凹部内に発泡ウレタン原液Ｍを注入する。次いで、図４（ｂ）に示すように、中子型１８とともに上型１６を閉じて発泡成形空間２０内で発泡ウレタン原液Ｍを発泡硬化させる。その際、型閉めにより、図５（ｂ）に拡大して示すように、上型１６の合わせ面２４に設けた緩衝材２８が下型１２の合わせ面２２に押し当てられて、両合わせ面２２，２４間がシールされる。すなわち、上型１６の緩衝材２８を下型１２の合わせ面２２に押し当てて弾性変形させながら下型１２と上型１６の合わせ面２２，２４同士を当接させて、両者２２，２４間をシールする。

このように下型１２と上型１６との合わせ面２２，２４間のシールを、両合わせ面２２、２４のすり合わせだけでなく、緩衝材２８によってもシールすることにより、発泡成形時に合わせ面２２，２４からの気体の漏れがなくなる。すなわち、成形型１０内の気体は緩衝材２８によりその外側への漏れが遮断される。そのため、成形型１０内の気体が合わせ面２２，２４間に侵入してきたとしても、その気体は緩衝材２８によりその内周側３０に溜まり、そこで圧縮されるので、この気体の存在により緩衝材２８の内周側３０にも発泡ウレタン原液Ｍは侵入できなくなる。よって、バリの発生を確実に防止することができる。

このようにして発泡成形型１０内で発泡ウレタン原液Ｍを発泡硬化させてポリウレタンフォームを成形した後、上型１６を開き、更に、中子型１８を駆動手段１９により上型１６の下面から離すことにより、シート用パッド１を取り出すことができる。これにより、外周部にバリのないシート用パッド１を成形することができる。

本実施形態に係る発泡成形型の製造方法によれば、合わせ面２２に密着可能な合わせ面２４と緩衝材２８を装着するための溝２６とを型押し成形するため、放電加工したのち機械精密加工を施した場合と同等の寸法精度を有してバリ防止性に優れる発泡成形型を得ることができる。しかも、このようにして得られた発泡成形型は、多大な時間とコストを要する放電加工や機械精密加工を必要としないため、製造工期と製造コストを大幅に削減することができる。

なお、本実施形態では、中子型１８を上型１６へ組み付けた後に上型１６の合わせ面２４と溝２６とを成形したが、中子型１８を上型１６へ組み付ける前であってもよい。すなわち、下型１２と上型１６とをヒンジ部１４を介して組み付けてから、上記のように上型１６の合わせ面２４と溝２６とを形成し、その後、中子型１８を上型１６へ組み付けてもよい。あるいは、下型１２と上型１６とをヒンジ部１４を介して組み付ける前に上型１６の合わせ面２４と溝２６とを形成したのち、下型１２、上型１６および中子型１８を組み付けてもよい。また、本実施形態では、上型１６に設けた合わせ部２５に合わせ面２４と溝２６を形成した硬化性樹脂層２７を配したが、上型１６の代わりに下型１２にこれらを設けることもできる。更に、上記実施形態では３つ割型の成形型について説明したが、上型と下型のみからなる２つ割型の成形型においても同様に適用することができる。更に、上下一対の型を持つ成形型のみでなく、左右一対の型を持つ成形型にも適用することができる。

本発明の発泡成形型およびその製造方法は、主として自動車のシートに用いられるクッション体であるシート用パッドの成形型に好適であるが、これに限らず、各種車両用、家庭用のクッション体に用いられるパッドを始め、種々の発泡成形体の成形型に使用することができる。

本発明の一実施形態に係る発泡成形型の断面図であり、（ａ）は上型を開いた状態、（ｂ）は上型を閉じた状態をそれぞれ示す。 硬化性樹脂層が配される前の発泡成形型を示した断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は発泡成形型の作製工程における要部拡大断面図である。 緩衝材が装着された発泡成形型の断面図であり、（ａ）は上型を開いた状態、（ｂ）は上型を閉じた状態をそれぞれ示す。 図４の要部拡大断面図であり、（ａ）は上型の合わせ面を、（ｂ）はこれと下型の合わせ面とを合わせた状態をそれぞれ示す。 （ａ）はシート用パッドの正面から見た斜視図、（ｂ）はその裏面から見た斜視図である。

符号の説明

１０……発泡成形型
１２……下型（他方型）
１６……上型（一方型）
２２……下型の合わせ面
２４……上型の合わせ面
２５……合わせ部
２６……溝
２７……硬化性樹脂層
２８……緩衝材
２９……凸部材
１……シート用パッド
Ｍ……発泡ウレタン原液

Claims (2)

1. 一方型と他方型とを備え、前記一方型と他方型との合わせ面のうち一方型の合わせ面に緩衝材を装着する溝が設けられている発泡成形型の製造方法において、
   前記一方型の合わせ部に硬化性樹脂層を配し、前記他方型の合わせ面に着脱可能な凸部材を配し、この状態で型閉めして硬化性樹脂層が硬化したのち、型開きすることで、前記硬化性樹脂層に前記一方型の合わせ面と前記溝を形成することを特徴とする発泡成形型の製造方法。
2. 一方型と他方型とを備え、前記一方型と他方型との合わせ面のうち一方型の合わせ面に緩衝材を装着する溝が設けられている発泡成形型において、
   前記一方型の合わせ部には硬化性樹脂層が配され、該硬化性樹脂層に前記一方型の合わせ面と前記溝が設けられていることを特徴する発泡成形型。
   

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