(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に凹所よりなるキャビティ４が設けられている。このキャビティ４の周縁の合わせ面５にガス抜き用ガス通路の一部を構成する延在部６が設けられている。ガス通路は、この延在部６と前記上型３に設けられた接続部３０及び孔７とからなる。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、ウレタンの一部が延在部６内に入り込む。この延在部６に入り込んだウレタンは、延在部６の途中で硬化し、それ以上延在部６には侵入しないようになる。排気中の液剤は接続部３０で捕集される。脱型時には、成形品本体１０に連なって、延在部６内のバリ部１１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、
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、
該ガス通路に液剤の捕集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、前記ガス通路は、前記延在部と、該延在部を上型の上面に連通させるように上型に設けられた孔と、該孔と該延在部とを接続する接続部とからなり、
該延在部の一端がキャビティ面に開口しており、
該接続部に前記捕集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３】
請求項１又は２において、前記延在部は、前記下型の合わせ面に設けられた溝よりなり、前記捕集部は前記上型に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４】
請求項１又は２において、前記延在部は、前記上型の合わせ面に設けられた溝よりなり、前記捕集部は前記上型に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５】
請求項４において、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いることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項６】
請求項５において、さらに、該フィルムと該下型との間のガスを排出することにより該フィルムを該下型に吸引保持するフィルム保持手段を備えたことを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか１項において、前記接続部は、前記上型の底面に沿って延在する室を有し、該室の一端側が前記溝に連通し、該室の他端側が前記孔に連通していることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項８】
請求項７において、該室の天井部は該一端側が該他端側よりも高位となっていることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項９】
請求項７又は８において、前記孔の下方には、前記室の床部が存在し、この床部は上型に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１０】
請求項１ないし９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。
【請求項１１】
請求項１０において、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ことを特徴とする発泡成形方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、該金型は請求項５又は６に記載の金型であり、
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１３】
請求項１２において、該金型は請求項６に記載の金型であり、
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のと同時に、前記フィルム保持手段によりフィルムと下型との間のガスを吸引排出して該フィルムを該下型に引き付けておく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。本発明の一態様は、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】
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】
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その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】
【０００９】
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、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、該ガス通路に液剤の捕集部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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うち延在部内に入り込む。この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。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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、仮に樹脂材料の一部が成形品本体からちぎれて金型に残ったとしても、合わせ面から表に出ているため、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。
【００１４】
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。
【００１５】
本発明では、ガス通路は、前記延在部と、該延在部を上型の上面に連通させるように上型に設けられた孔と、該孔と延在部とを接続する接続部とからなり、この接続部に捕集部が設けられ、該延在部の一端がキャビティ面に開口していることが好ましい。この場合、液剤が捕集部で捕集されるため、孔の詰まりが防止される。
【００１６】
この延在部は、前記下型の合わせ面又は上型の合わせ面に設けられた溝よりなり、捕集部は上型に設けられることが好ましい。
【００１７】
なお、該接続部から該孔への出口は、該延在部から該接続部への入口に対して横にずれた位置に配置され、該接続部は、これらを繋ぐ横穴状のものとされることが望ましい。このように構成した場合、該延在部から接続部内に流入した排気中の液剤のミストは、該孔に到達する前に沈降し、接続部内に堆積する。これにより、接続部内から該孔に液剤が流入することが防止ないし抑制される。
【００１８】
本発明では、接続部は、前記上型の底面に沿って延在する室を有し、該室の一端側が前記溝に連通し、該室の他端側が前記孔に連通している構成としてもよい。この場合、該室の天井部は該一端側が該他端側よりも高位となっていてもよい。このような室をガスが通過するときに、離型剤等の液剤が該室にトラップされて捕集される。特に、室の該一端側の天井部を高位とすることにより、捕集効率が向上する。
【００１９】
本発明では、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いてもよい。この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。
【００２０】
この場合、金型は、さらに、該フィルムと下型との間のガスを排出することにより該フィルムを該下型に吸引保持するフィルム保持手段を備えていることが好ましい。なお、このフィルム保持手段は、前記流体給排手段とは別系統にて構成されていることが好ましい。発泡成形時には、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のと同時に、このフィルム保持手段によりフィルムと下型との間のガスを吸引排出して該フィルムを該下型に引き付けておく。これにより、キャビティ内からのガスの吸引排出に伴いフィルムがガス通路に引き込まれることが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２２】
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図はこの金型の第１図II−II線に沿う断面図、第３図は上型の底面側の斜視図、第４図はこの金型の第３図IV−IV線に沿う断面図、第５図は脱型時の斜視図、第６図は成形品の斜視図である。
【００２３】
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。
【００２４】
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。このキャビティ４の周縁の合わせ面５にガス抜き用ガス通路の一部を構成する延在部６が設けられている。この実施の形態では、延在部６は下型２の合わせ面５に凹設された溝よりなる。この溝の断面形状は、台形、半円形、半楕円形など、バリ部１１（第４図）を残さずに取り出し易い形状であることが好ましい。この延在部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。
【００２５】
ガス通路は、この延在部６と、前記上型３に設けられた接続部３０と、孔７とからなる。
【００２６】
接続部３０は、第４図に明示の通り、上型３の底面に臨む開口３１と、該開口３１に連なり、上型３の底面と略平行方向に延在した横穴状の室３５とを有する。符号３４は、この室３５の床部を示す。
【００２７】
この室３５の奥側の天井部３３に前記孔７の下端が臨んでいる。従って、孔７の下方には室３５の床部３４が存在している。孔７の上端は、上型３の上面に臨んでいる。
【００２８】
室３５の入口すなわち開口３１側の天井部３２は奥側の天井部３３よりも高位となっている。天井部３２から天井部３３への立下り部３２ｅは開口３１よりも奥側となっている。
【００２９】
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。
【００３０】
前記延在部６の一端はキャビティ４の内面に開口している。型締め状態において、延在部６の他端に接続部３０の開口３１が重なり合い、これにより室３５が延在部６に連通する。
【００３１】
このように構成された金型１によって成形を行うには、型開き状態で金型１の内面に離型剤を塗った後、キャビティ４内にウレタン原液を供給し、型締めし、加熱してウレタンを発泡させる。負圧源を作動させることにより、この際のガスを延在部６、接続部３０、孔７及び排気ホース９を介して排気する。
【００３２】
この排気中に離型剤のミスト等の液剤が混入していても、この液剤は室３５で捕集されるので、孔７が詰まることはない。すなわち、排気は、溝６から室３５へ略直角に曲がるので、このときに液剤が溝６の奥端面６ｅに当って捕集される。また、排気が開口３１から室３５に入って直角に曲がるときに液剤が天井部３２に当って捕集される。さらに、室３５から孔７に入るときも液剤が室３５の奥壁３５ｅに当って捕集される。なお、立下り部３２ｅによっても液剤が捕集される。
【００３３】
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、ウレタンの一部が延在部６内に入り込む。この延在部６に入り込んだウレタンは、延在部６の途中で硬化し、それ以上延在部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。
【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５図の通り、キャビティ４内のウレタンと延在部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、脱型を行うと、第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１０に枝状に連なって、延在部６内のポリウレタンフォームよりなるバリ部１１が金型１から取り出される。このバリ部１１を成形品本体１０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。
【００３５】
この延在部６内のポリウレタンフォームよりなるバリ部１１は、延在部６の入り口部分のみを介して成形品本体１０に連なっているものであるから、脱型後にこのバリ部１１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。なお、発泡成形時にキャビティ４内のガスを排気するのに伴い、金型１の内面に塗られた離型剤も延在部６内に吸い込まれるため、この離型剤が延在部６の内面に付着することになる。従って、この離型剤の作用により、延在部６内からバリ部１１を取り出すのも容易となる。
【００３６】
この延在部６内のポリウレタンフォームよりなるバリ部１１が成形品本体１０と共に脱型されるため、延在部６に入り込んだウレタンフォームが延在部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形成品本体１０からちぎれて延在部６内に残ったとしても、このウレタンフォームは合わせ面５から表に露呈するため、簡単に除去することができる。特に、延在部６を半円形、半楕円形等とした場合には、ウレタン滓も延在部６内に付着残留することがない。従って、延在部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。
【００３７】
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。
【００３８】
なお、延在部６の長さは１０〜１００ｍｍ、幅は１〜１０ｍｍ、深さは０．４〜５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３９】
上記の床部３４は、上型３に着脱可能に取り付けられるのが好ましく、これにより室３５内の清掃が容易となる。
【００４０】
上記実施の形態では、室３５の床部３４を上型３に設けているが、第７図の上型３ａのように、室３５の底部を下方に向って開放させ、下型２ａに設けた凸部状の床部３４を室３５の下部に嵌合させて室３５を区画形成してもよい。この床部３４は下型２ａに着脱可能とされてもよい。床部３４は、下型２ａの合わせ面と面一とされてもよい。
【００４１】
上記実施の形態では、下型２，２ａに延在部６を設けているが、第８，９図の金型１Ａのように上型３Ａの下面に延在部６を設けてもよい。なお、第８図（ａ）はこの金型１Ａの断面図、同（ｂ）は上型３Ａの下方からの斜視図、第９図は接続部３０付近の拡大断面図である。第８，９図のその他の構成は第１図〜第６図の実施の形態と同様であり、同一符号は同一部分を示している。この場合も、前記の通り床部３４は上型３Ａに着脱可能に取り付けられることが好ましい。
【００４２】
また、本発明では、第１０図の金型１Ｂのように、下型２のキャビティ面に沿ってフィルム２０を設けると共に、このフィルム２０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を設けてもよい。
【００４３】
第１０図では、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。
【００４４】
フィルム２０の周縁部は合わせ面５に重ね合わされ、パッキン及び押さえ部材（図示略）によって該合わせ面５に支持されている。
【００４５】
なお、この実施の形態では、延在部６及び接続部３０は上型３Ａに設けられている。接続部３０の構成は第１図〜第６図の実施の形態と同一であり、床部３４は上型３Ａに設けられている。この床部３４は上型３Ａに着脱可能とされてもよい。
【００４６】
この金型１Ｂでは、第１０図（ａ）のようにフィルム２０をキャビティ面に密着させた状態で発泡成形を行う。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１０図（ｂ）の通りフィルム２０を押し上げて成形品本体１０を押し上げる。この成形品本体１０と共に延在部６内で形成されたバリ部１１も押し上げられる。
【００４７】
脱型後チャンバ２２内から排気して、フィルム２０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。
【００４８】
なお、図示は省略するが、本発明では、この吹込手段とは別系統にて、フィルム２０と下型２の内面との間のガスを排気することにより該フィルム２０を下型２の内面に吸引保持するフィルム保持手段が設けられていることが好ましい。この場合、発泡成形時には、延在部６を介してキャビティ４内のガスを排気するのと同時に、このフィルム保持手段によりフィルム２０と下型２との間のガスを排出して該フィルム２０を該下型２に引き付けておく。これにより、キャビティ４内からのガスの吸引排出に伴いフィルム２０が延在部６に引き込まれることが防止される。
【００４９】
本発明では、第１図〜第６図及び第８図〜第１０図のように、室３５の床部３４は上型に設けられるのが好ましい。これは、ウレタン原液をキャビティ４内に注液するときに、液の一部が下型の合わせ面５に掛かったとしても、孔７の直下に床部３４が存在するため、型締め時にこの原液が孔７に入り込むことが防止されるからである。
【００５０】
上記実施の形態はいずれも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。
【００５１】
第１０図では延在部６を上型３Ａに設けているが、延在部６を下型２に設け、延在部６の溝面にフィルム２０を沿わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施の形態に係る金型を示す斜視図である。
【図２】図１の金型を示す断面図である。
【図３】図１の金型の上型を示す斜視図である。
【図４】図１の金型の接続部付近の断面図である。
【図５】図１の金型からの脱型方法を示す斜視図である。
【図６】成形品の斜視図である。
【図７】別の実施の形態に係る金型の接続付近の断面図である。
【図８】（ａ）図はさらに別の実施の形態に係る金型の断面図、（ｂ）図はその上型の斜視図である。
【図９】図８の金型の接続部付近の断面図である。
【図１０】（ａ）図はさらに別の実施の形態に係る金型の断面図、（ｂ）図はこの金型の脱型時の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，１ａ，１Ａ，１Ｂ  金型
２，２ａ  下型
３，３ａ，３Ａ  上型
４  キャビティ
５  合わせ面
６  延在部
７  孔
９  排気ホース
２０  フィルム
２２  チャンバ
３０  接続部
３１  開口
３２，３３  天井部
３４  床部
３５  室
【図１】
2008120004.tif 000003
【図２】
2008120004.tif 000004
【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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【図８】
2008120004.tif 000010
【図９】
2008120004.tif 000011
【図１０】
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