(57)【要約】【課題】ボイド修正剤が固まるまでの硬化時間を無くすことのできる発泡成形品のボイド修正方法を提供する。【解決手段】ウレタン発泡体２を挟んで一面２ａに表皮３を他面２ｂに芯材４を一体成形してなる発泡成形品のボイド修正方法において、ウレタン発泡体２の内部に発生したボイド５に到達するように前記芯材４に孔６を開けた後、この孔６から前記ボイド５に予め発泡硬化させた発泡体粒子８を注入し、その注入した発泡体粒子８で前記ボイド５を埋める。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウレタン発泡体（２）を挟んで一面（２ａ）に表皮（３）を他面（２ｂ）に芯材を一体成形してなる発泡成形品のボイド修正方法において、
前記ウレタン発泡体（２）の内部に発生したボイド（５）に到達するように前記芯材（４）に孔（６）を開けた後、この孔（６）から前記ボイド（５）に予め発泡硬化させた発泡体粒子（８）を注入し、その注入した発泡体粒子（８）で前記ボイド（５）を埋める
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子（８）のショアＡ硬度を２０〜５０とした
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子（８）の密度を９０〜６００Ｋｇ／ｍ３とした
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子（８）を、球状、楕円、或いはそれらの形状の表面に突起を複数有したものとする
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項５】
請求項４に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子（８）の１個をボイド（５）に充填するか、または、前記発泡体粒子（８）の複数個をボイド（５）に充填する
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子（８）を圧縮してボイド（５）に注入充填する
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子（８）を注入後に、前記芯材（４）に開けた孔（６）を通気性のある部材（９）で塞ぐ
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項８】
ウレタン発泡体（２）を挟んで一面（２ａ）に表皮（３）を他面（２ｂ）に芯材（４）を一体成形してなる発泡成形品において、
前記ウレタン発泡体（２）の内部に発生したボイド（５）に、予め発泡硬化させた発泡体粒子（８）を注入して前記ボイド（５）が埋められた
ことを特徴とする発泡成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡成形品のボイド修正方法及び発泡成形品に関し、詳細には、ウレタン発泡体部分に生じることのあるボイド（空気溜まり）の修正技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用のインストルメントパネルは、ウレタン発泡体の表面に表皮を形成し裏面に芯材を形成したものが一般的である。ウレタン発泡体は、成形時において内部に空気が溜まり空洞部となるボイドが形成されることがある。ボイドが形成された部位は、空洞であることから表皮を触った時の感触が、他の部位に比べて凹んだ感触を受ける。
【０００３】
そのため、ボイドに可塑剤を含むウレタン原料を注入して他の部位との感触差を同じようにするボイド修正方法が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
【特許文献１】実公平６−９８７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、ボイド修正個所に充填する修正剤はＡ液とＢ液を攪拌して硬化させる原料であるため、硬化するまでは流動性のある液状態である。そのため、この方法では、ボイド修正剤が固まるまでの反応硬化時間が必要となり、修正完了までのサイクルタイムが長くなる。
【０００５】
そこで、本発明は、ボイド修正剤が固まるまでの硬化時間を無くすことができ、ボイド修正後直ぐに製品として使用できる発泡成形品のボイド修正方法及び発泡成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ウレタン発泡体を挟んで一面に表皮を他面に芯材を一体成形してなる発泡成形品のボイド修正方法において、前記ウレタン発泡体の内部に発生したボイドに到達するように前記芯材に孔を開けた後、この孔から前記ボイドに予め発泡硬化させた発泡体粒子を注入し、その注入した発泡体粒子で前記ボイドを埋めることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子のショアＡ硬度を２０〜５０としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子の密度を９０〜６００Ｋｇ／ｍ３としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子を、球状、楕円、或いはそれらの形状の表面に突起を複数有したものとすることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子の１個をボイドに充填するか、または、前記発泡体粒子の複数個をボイドに充填することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子を圧縮してボイドに注入充填することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子を注入後に、前記芯材に開けた孔を塞ぐことを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、ウレタン発泡体を挟んで一面に表皮を他面に芯材を一体成形してなる発泡成形品において、前記ウレタン発泡体の内部に発生したボイドに、予め発泡硬化させた発泡体粒子を注入して前記ボイドが埋められたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の本発明方法によれば、ボイドに予め発泡硬化させた発泡体粒子を注入したので、注入した発泡体粒子を硬化させるための時間が不要となり、注入後すぐに製品として使用することができる。したがって、本発明方法によれば、ボイド修正完了までのサイクルタイムを大幅に短縮することができる。
【００１５】
請求項２記載の本発明方法によれば、発泡体粒子のショアＡ硬度を２０〜５０としたので、ボイド部分とその他の部位との硬度差が緩和され、表皮を触った時の感触がほぼ同じになる。
【００１６】
請求項３記載の本発明方法によれば、発泡体粒子の密度を９０〜６００Ｋｇ／ｍ３としたので、ボイド部分とその他の部位との硬度差が緩和され、表皮を触った時の感触がほぼ同じになる。
【００１７】
請求項４記載の本発明方法によれば、発泡体粒子として球状、楕円、或いはそれらの形状の表面に突起を複数有したものを使用することで、球状又は楕円として形成され易いボイドの形状に近いボイド修正剤の注入により、ボイドの空間をほぼ隙間無く埋め尽くすことができる。
【００１８】
請求項５記載の本発明方法によれば、発泡体粒子の１個または複数個をボイドに充填することによって、ボイドの形状に応じて隙間無く発泡体粒子で空間を埋め尽くすことができ、複雑な形状の場合は複数個の発泡体粒子が細かな形状部位に入り込んで空間が埋まる。
【００１９】
請求項６記載の本発明方法によれば、発泡体粒子を圧縮してボイドに注入充填しているので、低密度発泡のボイド修正剤を容易にボイドに注入充填することができる。
【００２０】
請求項７記載の本発明方法によれば、発泡体粒子を注入後に芯材に開けた孔を通気性のある部材で塞ぐため、温度変化等でボイド修正個所が膨張収縮して凹凸変化を緩和させることができ、表皮側の外観を損ねることを防止できる。これにより、経時変化に対する耐候性の外観不具合の発生を防止することができる。
【００２１】
請求項８記載の本発明の発泡成形品によれば、ボイドに予め発泡硬化させた発泡体粒子を注入してボイドが埋められたので、注入直後の状態でもボイド修正部位とその他の部位との高度差をほぼ同じとすることができ、全部位で接触感が同じになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
例えば、自動車等のインストルメントパネルに使用される発泡成形品１は、図１に示すように、ウレタン発泡体２と、このウレタン発泡体２の一面２ａに形成される表皮３と、他面２ｂに形成される芯材４と、を有している。
【００２４】
表皮３は、例えばパウダーフラッシュ成形または真空成形により形成される。表皮３を構成する材料としては、例えば、ウレタン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＶＣ／ＡＢＳ（ポリ塩化ビニル／アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、等が使用される。
【００２５】
ウレタン発泡体２には、特に限定されないが、通常この種の分野で使用されるポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体等を使用することができる。
【００２６】
芯材４には、ＰＰ（ポリプロピレン）にタルクを加えたもの、或いは、ＰＰＥ（ポリフェニリン・エーテル）にガラス繊維を配合した強化材料等が使用される。
【００２７】
なお、前記した表皮３、ウレタン発泡体２、芯材４を構成する材料は、一例であり、前記した各種材料に限定されるものではない。
【００２８】
発泡成形品１は、ウレタン発泡体２の一面２ａに表皮３を他面２ｂに芯材４を一体的に形成されるが、その成形時にウレタン発泡体２の内部に空気が入り込んで空洞となるボイド５が形成されることがある。ボイド５が生じた部位は、ボイド５の無い部位に比べて凹むため、表皮３をさわったときに凹み感触が悪い。そこで、本実施形態では、前記ボイド５に予め発泡硬化させた発泡体粒子をボイド修正剤として注入し、その注入した発泡体粒子で前記ボイド５を埋める。具体的なボイド修正方法を以下に説明する。
【００２９】
先ず、図１に示す如くウレタン発泡体２の内部に発生したボイド５に到達するように、ドリルやレーザ等で芯材４に孔６を開ける。芯材４に形成する孔６は、通常ウレタン発泡体に生じるボイド２の大きさを考慮してφ２ｍｍ〜φ３０ｍｍ（好ましくはφ５ｍｍ〜φ８ｍｍ程度）とする。本実施形態では、ボイド５の形状が球状であるものとする。
【００３０】
次に、図２（Ａ）に示すように注射器等からなるボイド修正剤充填器７の筒部（シリンダー）７Ａにボイド修正剤を入れる。ボイド修正剤充填器７の先端内径は、芯材４に形成した孔６よりも少し小さな直径であるφ３ｍｍ〜φ５ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００３１】
ボイド修正剤には、予め発泡硬化させた発泡体粒子８を使用する。発泡体粒子８としては、前記ウレタン発泡体２と同様の材料を用いる。例えば、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体等が挙げられる。
【００３２】
前記発泡体粒子８は、ボイド５の形状に応じて図３（Ａ）のような球状、図３（Ｂ）のような楕円、または、図３（Ｃ）、（Ｄ）のようなそれらの形状の表面に突起８ａを複数有したものとされる。ボイド５の形状が球状であれば、その形状に応じた球状の発泡体粒子８を使用し、ボイド５の形状が楕円であれば、その形状に応じた楕円の発泡体粒子８を使用する。本実施形態では、ボイド５の形状を楕円状としたので、このボイド５に充填する発泡体粒子８も同じく楕円のものを使用する。発泡体粒子８の大きさに関しては、注入後に体積膨張してボイド５の体積とほぼ同程度の大きさとなるものを使用する。
【００３３】
また、発泡体粒子８の硬度に関しては、表皮３を触ったときの感触でボイド５が生じた部位とそれ以外の部位でほぼ同程度の触感となるような硬度とすることが好ましい。例えば、発泡体粒子８の硬度は、ＪＩＳ規格のショアＡ硬度で２０〜５０とすることが望ましい。
【００３４】
また、発泡体粒子８の密度に関しては、同じく表皮３を触ったときの感触でボイド５が生じた部位とそれ以外の部位でほぼ同程度の触感となるような密度とする。例えば、発泡体粒子８の密度は、９０〜６００Ｋｇ／ｍ３とすることが好ましい。
【００３５】
次に、図２（Ｂ）に示すように、ボイド修正剤充填器７の筒部（シリンダー）７Ａに入れたボイド修正剤（発泡体粒子８）を押子（ピストン）７Ｂで圧縮する。
【００３６】
次いで、図４に示すように、ボイド修正剤充填器７の先端部を芯材４に形成した孔６からボイド５内へと差し込む。そして、押子７Ｂを押し込んで発泡体粒子８をボイド５内に注入し充填する。発泡体粒子８は、圧縮した状態からボイド５内に押し出されると、ウレタンの復元機能により元の体積に復帰して体積が増す。その結果、ボイド５は、体積増加した発泡体粒子８によりその内部がこの注入された発泡体粒子８でほぼ隙間無く埋め尽くされる。図４は、発泡体粒子８の注入過程を示しており、発泡体粒子８が完全に体積増加する前の状態を示す。
【００３７】
発泡体粒子８を注入した後は、ボイド修正剤充填器７をボイド５から引き抜く。次に、図５に示すように、芯材４に開けた孔６を通気性のある部材である封止材９で塞ぐ。本実施形態では、通気性を有したテープを芯材４に貼ることにより、前記孔６を塞ぐ。この他、図６に示すように、前記孔６にシリコン系接着剤又はウレタン系充填剤からなる封止材９を充填して硬化させた後、針やドリル等で小さな通気孔１０をボイド５に達するように開ける。
【００３８】
以上の工程を経ることにより、ボイド５を隙間無くボイド修正剤で埋め尽くすことができる。前記した実施形態では、１ヶ所のボイド５に１つの発泡体粒子８を注入充填させたが、図７示すように、１ヶ所のボイド５に複数個の発泡体粒子８を注入充填するようにしてもよい。
【００３９】
図７（Ａ）では、球状のボイド５に対して球状をなす大小の発泡体粒子８を前記したボイド修正剤充填器７に入れて圧縮した後に芯材４に形成した孔６から差し込んでボイド５内に注入して充填する。小さな発泡体粒子は、大きな発泡体粒子間やボイド５との隙間に入り込み易く、前記ボイド５の内部空間を隙間無く埋め尽くす。図７（Ｂ）では、楕円のボイド５に対して大小をなす表面に突起８ａを複数有した球状の発泡体粒子８を注入充填した例である。これらの例に限らず、球状又は楕円の発泡体粒子８を組み合わせてもよく、それらの大小の発泡体粒子８の組み合わせでもよい。
【００４０】
本発明のボイド修正方法によれば、ボイド５に予め発泡硬化させた発泡体粒子８を注入するので、注入した発泡体粒子８を硬化させるための時間が不要となり、注入後すぐに製品として使用することができる。ボイド修正剤に液体の発泡体を使用した場合は、硬化するまでに数時間要するが、本発明方法によれば、硬化時間が不要であることからボイド修正完了までのサイクルタイムを大幅に短縮することができる。
【００４１】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子８のショアＡ硬度を２０〜５０としたので、ボイド５部分とその他の部位との硬度差が緩和され、表皮３を触った時の感触がほぼ同じになる。発泡体粒子８の硬度をショアＡ硬度で２０〜５０とした場合は、通常この種のインストルメントパネル等で使用されるウレタン発泡体２の硬度とほぼ同じ硬度になるので、表皮３を触ったときの感触がボイド５が形成された部位とそれ以外の部位でほぼ同じになる。
【００４２】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子８の密度を９０〜６００Ｋｇ／ｍ３としたので、ボイド５部分とその他の部位との硬度差が緩和され、表皮３を触った時の感触がほぼ同じになる。発泡体粒子８の密度を９０〜６００Ｋｇ／ｍ３とした場合は、通常この種のインストルメントパネル等で使用されるウレタン発泡体２の密度とほぼ同じ密度になるので、表皮３を触ったときの感触がボイド５が形成された部位とそれ以外の部位でほぼ同じになる。
【００４３】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子８として球状、楕円、或いはそれらの形状の表面に突起８ａを複数有したものを使用することで、球状又は楕円として形成され易いボイド５の形状に近いボイド修正剤の注入により、ボイド５の空間をほぼ隙間無く埋め尽くすことができる。
【００４４】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子８の１個または複数個をボイド５に充填することによって、ボイド５の形状に応じて隙間無く発泡体粒子８で空間を埋め尽くすことができ、複雑な形状の場合は複数個の発泡体粒子８が細かな形状部位に入り込んで空間が埋まる。
【００４５】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子８を圧縮してボイド５に注入充填しているので、低密度発泡のボイド修正剤を容易にボイド５に注入充填することができる。発泡体粒子８を圧縮した状態でボイド５に注入すると、ボイド５内で発泡体粒子８が元の体積に戻ろうとする作用により、注入後にボイド５の空間部を隙間無く発泡体粒子８が埋め尽くすことなる。
【００４６】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子８を注入後に芯材４に開けた孔６を通気性のある封止部材９で塞ぐため、温度変化等でボイド修正個所が膨張収縮して凹凸変化を緩和させることができ、表皮側の外観を損ねることを防止できる。これにより、経時変化に対する耐候性の外観不具合の発生を防止することができる。
【００４７】
本発明の発泡成形品によれば、ボイド５に予め発泡硬化させた発泡体粒子８を注入してボイド５が埋められたので、注入直後の状態でもボイド修正部位とその他の部位との高度差をほぼ同じとすることができ、全部位で接触感が同じになる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１はウレタン発泡体にボイドが発生した発泡成形品の断面図である。
【図２】図２はボイド修正剤充填器に予め硬化した発泡体粒子を入れて圧縮させたときの図である。
【図３】図３はボイド修正剤である発泡体粒子として使用される一形態例を示す図である。
【図４】図４はボイド修正剤充填器で予め硬化した発泡体粒子をボイドに注入充填する様子を示す断面図である。
【図５】図５は芯材に開けた孔を通気性を有したテープで塞いだ状態を示す断面図である。
【図６】図６は芯材に開けた孔を接着剤で塞いだ後に通気孔を形成した例を示す断面図である。
【図７】図７は１個のボイドに大小の球状をなす発泡体粒子を注入して充填させた例を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…発泡成形品
２…ウレタン発泡体
３…表皮
４…芯材
５…ボイド
６…孔
７…ボイド修正剤充填器
８…発泡体粒子（ボイド修正剤）
８ａ…突起（発泡体粒子表面に形成した突起）
９…封止材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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