(57)【要約】【課題】ガス排出用ガス通路の構成が簡易であり、しかも成形品の成形効率が高い発泡成形用の金型及びその成形方法を提供する。【解決手段】金型１は、下型２と上型３とからなり、下型２にキャビティ４が設けられている。このキャビティ４の内面にフィルム１０が設けられ、チャンバ２２からの空気の給排によりフィルム１０が密着したり、押し上げられたりする。上型３にガス抜き用ガス通路を構成する溝６が設けられている。溝６からキャビティ４内を吸引しても、フィルム１０をキャビティ面に密着させるために、吸引孔１１が設けられている。発泡成形時にウレタンの一部が溝６内に入り込む。この溝６に入り込んだウレタンは、溝６の途中で硬化し、それ以上溝６には侵入しないようになる。脱型時には、成形品本体３０に連なって、溝６内のバリ部３１が金型１から取り出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型及び下型を有する発泡成形用の金型であって、
下型の合わせ面から下型のキャビティ面にかけて成形品脱型用のフィルムが沿設されており、
該フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を導入及び排出させる流体給排手段が設けられており、
キャビティ内のガスを金型外に流出させるガス通路を有する発泡成形用の金型において、
該ガス通路の少なくとも一部は、該上型と下型との合わせ面に沿って延在した延在部となっており、
該ガス通路の該延在部は、発泡成形時に該キャビティから該ガス通路内に入り込んだ発泡材料が該延在部の途中で硬化してそれ以上のガス通路内への侵入が停止する流路長さを有しており、
該下型には、前記フィルムを該キャビティ面に密着させるための吸引部が設けられていることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項２】
請求項１において、前記吸引部は、前記キャビティの隅部に配置されていることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ガス通路は、前記上型の合わせ面に設けられた溝と、該溝を上型の上面に連通させるように上型に貫設された孔とからなり、
該溝の一端がキャビティ面に開口していることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発泡成形用の金型を用いた発泡成形方法であって、
発泡成形時に前記ガス通路を介してキャビティ内のガスを吸引排出すると共に、前記吸引部に負圧を作用させて前記フィルムを吸引することを特徴とする発泡成形方法。
【請求項５】
請求項４において、
該下型内に原料を供給し、
型締めした後、発泡させ、
その後、型開きし、フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を供給してフィルムを押し上げ、成形品を脱型することを特徴とする発泡成形方法。
【請求項６】
請求項４又は５において、成形品はウレタンフォーム製品であることを特徴とする発泡成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウレタンフォーム等の樹脂発泡成形品を製造するための金型に係り、特にキャビティからのガス排出用のガス通路が改良された発泡成形用の金型に関する。詳しくは、本発明は、下型のキャビティ面に沿ってフィルムを配置すると共に、該キャビティ面とフィルムとの間に空気等の流体を給排させ得るよう構成された金型に関する。また、本発明は、この金型を用いた発泡成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｉ．自動車シート用の軟質ポリウレタンフォームや、自動車のドアトリムに取り付けられた、側面衝突（側突）時の衝撃エネルギー吸収（Ｅｎｅｒｇｙ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ：ＥＡ）のための硬質ポリウレタンフォームよりなるＥＡ材などの発泡成形は、金型内でウレタン原液を発泡させて成形される。この金型は、上型及び下型を備えている。
【０００３】
このウレタン等の発泡成形に際しては、キャビティ内の空気や、反応時に発生する炭酸ガス等の気体（以下これらをガスという。）をガス通路を介して金型外に排出する。
【０００４】
特開平９−５７７６５号には、このガス抜き孔の入口部（キャビティに臨む箇所）に弁を設け、金型内に原料を注入後、該金型内のガス圧の変化を検知し、ガス抜き孔のガス圧が０となると同時に自動的にガス抜き孔が閉じられて余剰の発泡体が型外に漏洩しないようにした自動ガス抜き孔開閉方法が記載されている。
【０００５】
II．硬質ポリウレタンフォームを成形する場合、上型及び下型よりなる金型の該下型内にウレタン原料液を供給し、型締めして発泡させ、固化（キュア）後に型開きして脱型を行う。
【０００６】
この脱型を効率良く行う方法として、特開平９−２３４７４８号、特開２００４−１３０６２９号には、下型のキャビティ面に沿ってフィルムを配置し、型開き後の脱型に際してはフィルムとキャビティ面との間に空気を供給してフィルムをキャビティ面から離反させ、フィルムによって成形品を押し上げて取り出すようにした方法が記載されている。
【特許文献１】特開平９−５７７６５号
【特許文献２】特開平９−２３４７４８号
【特許文献３】特開２００４−１３０６２９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ｉ）上記特開平９−５７７６５号のように金型内のガス圧を検知し、それに基づいて弁を開閉する機構は複雑であり、高コストである。また、金型内のガス圧を検知して弁の開閉を行っても、若干のガスがキャビティ内に残ったり、逆に若干の樹脂材料がガス抜き孔に入り込み、ガス抜き孔が詰まってしまい、この樹脂材料の除去に手間取ることもある。
【０００８】
ii）上記特開平９−２３４７４８号、特開２００４−１３０６２９号のようにキャビティ面にフィルムを設けた金型を用いて成形を行うに際し、キャビティ内を吸引してガス排出するようにした場合、この吸引時の負圧によってフィルムがキャビティ面から離反し、成形品の形状が不良となるおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、ガス排出用ガス通路の構成が簡易であり、しかも成形品の成形効率が高い発泡成形用の金型及びこの金型を用いた発泡成形方法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】
【００１０】
本発明の発泡成形用の金型は、上型及び下型を有する発泡成形用の金型であって、下型の合わせ面から下型のキャビティ面にかけて成形品脱型用のフィルムが沿設されており、
該フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を導入及び排出させる流体給排手段が設けられており、キャビティ内のガスを金型外に流出させるガス通路を有する発泡成形用の金型において、該ガス通路の少なくとも一部は、該上型と下型との合わせ面にそって延在した延在部となっており、該ガス通路の該延在部は、発泡成形時に該キャビティから該ガス通路内に入り込んだ発泡材料が該延在部の途中で硬化してそれ以上のガス通路内への侵入が停止する流路長さを有しており、該下型には、前記フィルムを該キャビティ面に密着させるための吸引部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の成形方法は、かかる本発明の金型を用いて発泡成形を行うものである。発泡成形時に前記ガス通路を介してキャビティ内のガスを吸引排出すると共に、吸引部に負圧を作用させてフィルムの密着状態を保つ。なお、脱型に際しては、型開きした後、フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を供給してフィルムを押し上げ、成形品を脱型する。
【００１２】
本発明では、ガス通路は、上型の合わせ面に設けられた溝と、該溝を上型の上面に連通させるように上型に貫設された孔とからなり、該溝の一端がキャビティ面に開口していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の金型を用いて発泡成形を行う場合、キャビティ内のガスがガス通路を介して金型外に排出される。キャビティ内のガスの全量が排出された後は、キャビティ内の樹脂材料の一部もガス通路の延在部内に入り込む。
【００１４】
発泡成形に際して上記のように延在部に入り込んだ樹脂材料は、延在部の途中で硬化し、それ以上ガス通路内には侵入しないようになる。この結果、樹脂材料が金型外へ流出することが防止される。なお、キャビティ内のガスを積極的に金型外へ排出するために、該ガス通路を介してキャビティ内を吸引してもよい。この場合、キャビティ内に負圧が伝わり、この負圧が、フィルムに対しキャビティ面から離反する方向に作用する。本発明では、吸引部によってフィルムを吸引しておくことにより、キャビティ内の負圧がフィルムに作用しても、フィルムがキャビティ面から離反することが防止される。
【００１５】
キャビティ内の樹脂材料が硬化した後、脱型を行うと、キャビティ内の成形品本体に連なって、延在部内の樹脂硬化物が金型から取り出される。この脱型に際しては、フィルムを押し上げるので、成形品がスムーズに脱型される。この延在部内の樹脂硬化物を成形品本体から除去することにより、目的形状の成形品が得られる。
【００１６】
この延在部内の樹脂硬化物は、ガス通路の入口部分のみを介して成形品本体に連なっているものであるから、成形品本体からの除去（バリ取り作業）はきわめて容易である。
【００１７】
この延在部内の樹脂硬化物が成形品本体と共に脱型されるため、ガス通路に入り込んだ樹脂材料がガス通路内に脱型後に残ることがない。なお、上記ガス通路は、上型の合わせ面に設けた溝によって構成されるのが好ましい。このように構成した金型にあっては、仮に樹脂材料の一部が成形品本体からちぎれて溝に残ったとしても、合わせ面から簡単に除去することができる。従って、ガス通路から樹脂材料を取り除く作業を行うことなしに、又は極く簡単に行って、次サイクルの成形工程に移行することができる。
【００１８】
このようにして、本発明によると、発泡成形品を効率よく成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２０】
第１図は実施の形態に係る発泡成形用の金型の分解斜視図、第２図はこの金型の上型を示す下方からの斜視図、第３図はこの金型の断面図、第４，５図は脱型時の斜視図と断面図、第６図は成形品の斜視図である。
【００２１】
なお、以下の説明では樹脂としてウレタンを用いているが、本発明はウレタン以外の樹脂材料の発泡成形にも適用することができる。
【００２２】
この金型１は、下型２と上型３とからなり、下型２に凹所よりなるキャビティ４が設けられている。符号５は、下型２の合わせ面を示す。
【００２３】
上型３の下面には、その周縁の合わせ面に、ガス抜き用ガス通路の一部を構成する延在部としての溝６が設けられている。この溝の断面形状は、台形、半円形、半楕円形など、バリ部３１（第６図）を残さずに取り出し易い形状であることが好ましい。この溝６は、キャビティ４の縁に沿って十分に長く延在している。
【００２４】
ガス通路は、この溝６と前記上型３に設けられた孔７とからなる。
孔７は該溝６の末端に連なっている。溝６の先端はキャビティ４の内面に開口している。上型３には、この孔７に連なるようにカプラ８を介して排気ホース９が接続されている。この排気ホース９はエゼクタ、吸引ポンプなどの負圧源に接続されている。
【００２５】
下型２のキャビティ面から合わせ面５にかけてフィルム１０が配置されている。このフィルム１０は、キャビティ面に嵌合する形状の箱形部１０ａと、該箱形部１０ａの上縁から四方に張り出すフランジ状部１０ｂとを有するように賦形されている。このフランジ状部１０ｂが下型２に対し留付部材（図示略）によって取り外し可能に留め付けられている。
【００２６】
このフィルム１０とキャビティ面との間に気体（好ましくは空気）を吹き込む吹込手段が設けられている。
【００２７】
この吹込手段は、下型２の下面にアウタケース２１を取り付けることにより形成されたチャンバ２２と、このチャンバ２２とキャビティ面とを連通する空気吹込孔２３と、チャンバ２２内へ給排気口２４を介して空気を給排するポンプ及び弁（図示略）により構成されている。
【００２８】
フィルム１０をキャビティ面に密着させるために、下型２に吸引部としての吸引孔１１が設けられている。この吸引孔１１は、キャビティ４の隅部と下型２外とを連通している。この吸引孔１１に排気ホース１２が接続されている。排気ホース１２は、前記排気ホース９と合流して負圧源に接続されている。
【００２９】
この吸収孔１１は、溝６のキャビティ４への開口部の下方や、あるいはさらにその近傍に設けられるだけでもよいが、さらに数多く設けられてもよい。
【００３０】
このように構成された金型１によって成形を行うには、型開き状態で、フィルム１０をキャビティ面に密着させておき、キャビティ４内にウレタン原液を供給する。次いで、型締めし、加熱してウレタンを発泡させると共に、負圧源を作動させることにより、この際のガスを溝６、孔７及び排気ホース９を介して排気する。
【００３１】
なお、負圧源の負圧が吸引孔１１にも作用するので、フィルム１０は、この吸引力により、キャビティ面に密着した状態に保たれる。
【００３２】
ウレタンが十分に発泡してキャビティ４内が発泡ウレタンで満たされると、ウレタンの一部が溝６内に入り込む。この溝６に入り込んだウレタンは、溝６の途中で硬化し、それ以上溝６には侵入しないようになる。この結果、ウレタンが金型１外へ流出することが防止される。
【００３３】
なお、吸引孔１１への負圧伝達は、発泡が開始した後に停止してもよく、型開き時やその直前時まで継続してもよい。
【００３４】
キャビティ４内の樹脂材料が硬化した後、型開きすると、第４図の通り、キャビティ４内のウレタンと溝６内のウレタンとは一連一体に硬化した状態にて現れる。そこで、脱型を行う。
【００３５】
脱型に際しては、型開き後、チャンバ２２内に空気を吹き込み、第５図の通りフィルム１０を押し上げて成形品本体３０を押し上げる。この成形品本体３０と共に溝６内で形成されたバリ部３１も押し上げられる。これにより、第５，６図の通り、キャビティ４内のポリウレタンフォームよりなる成形品本体３０に枝状に連なって、溝６内のポリウレタンフォームよりなるバリ部３１が金型１から取り出される。この溝６内のポリウレタンフォームを成形品本体３０から除去することにより、目的形状のポリウレタンフォーム発泡成形品が得られる。
【００３６】
この溝６内のポリウレタンフォームよりなるバリ部３１は、溝６の入り口部分のみを介して成形品本体３０に連なっているものであるから、このバリ部３１を成形品本体１０から除去するバリ取付作業はきわめて容易である。
【００３７】
この溝６内のポリウレタンフォームよりなるバリ部３１が成形品本体３０と共に脱型されるため、溝６に入り込んだウレタンフォームが溝６内に脱型後に残ることがない。なお、一部のウレタンフォームが成形品本体３０からちぎれて溝６内に残ったとしても、このウレタンフォームは、溝６から、簡単に除去することができる。特に、溝６を半円形、半楕円形等とした場合には、ウレタン滓も溝６内に付着残留することがない。従って、溝６からウレタンを取り除く作業を行うことなしに、又は極く簡単に行って、次サイクルの成形工程に移行することができる。
【００３８】
なお、次サイクルに移行するには、チャンバ２２内から排気して、フィルム１０をキャビティ面に密着させ、次の成形サイクルに移行する。
【００３９】
このようにして、この実施の形態によると、発泡成形品を効率よく成形することができる。
【００４０】
なお、溝６の長さは１０〜１００ｍｍ、幅は１〜１０ｍｍ、深さは０．５〜５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４１】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態をもとりうる。例えば、成形品の形状は図示以外でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態に係る金型を示す分解斜視図である。
【図２】図１の金型の上型を示す下方からの斜視図である。
【図３】図１の金型の断面図である。
【図４】脱型時における金型の斜視図である。
【図５】脱型時における金型の断面図である。
【図６】成形品の斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  金型
２  下型
３  上型
４  キャビティ
５  合わせ面
６  延在部としての溝
７  孔
９，１２  排気ホース
１０  フィルム
１１  吸引部としての吸引孔
２２  チャンバ
３０  成形品本体
３１  バリ部
【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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