(57)【要約】【課題】  生産性が高く、且つ均一な厚みの表皮を得ることが可能な表皮一体発泡成形品の製造方法を提供する。【解決手段】  発泡成形型５が型開きされた状態で、流動化させた非発泡ポリウレタン４を発泡成形型５の下型の成形面６の上部に注入し、該注入された非発泡ポリウレタン３を成形面６の下部に向けて流動させて当該成形面６の上部から下部にかけた一面に展開し、次に、発泡ポリウレタン３を発泡成形型５を型閉じして形成された成形部に注入し、成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４上に展開させる。これにより、流動する発泡ポリウレタン３により成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４が成形面６に沿って押し広げられて当該成形面６の全面に一定の厚さで展開される。従って、生産性が高く、且つ、表皮一体発泡成形品の表面に均一な厚みの表皮を形成することができる。【選択図】  図１
2004188963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非発泡材料の層で形成された表皮と発泡材料で形成されたコアとが一体で形成された表皮一体発泡成形品の製造方法であって、流動化させた前記非発泡材料を発泡成形型の前記表皮の像が賦設された側の成形面上に規定量注入させて前記成形面上の一面に展開させ、次に、前記発泡成形型を型閉じさせて、該発泡成形型の内部に形成された成形部に前記発泡材料を注入部から注入させて前記発泡材料を前記成形面上の一面に展開させた前記非発泡材料上に展開させつつ、前記注入部から充填最終部へ向けて流動させた前記発泡材料により前記成形面の一面に展開させた前記非発泡材料を前記成形面に沿って押し広げて、前記非発泡材料を前記表皮の像が賦設された側の成形面の全面に展開させて前記非発泡材料と前記発泡材料とを一体で形成させることを特徴とする表皮一体発泡成形品の製造方法。
【請求項２】
流動化させた前記非発泡材料を前記発泡成形型の前記表皮の像が賦設された側の成形面の上部に注入させて、該成形面を流下させた前記非発泡材料を前記表皮の像が賦設された成形面の下部へ展開させることを特徴とする請求項１に記載の表皮一体発泡成形品の製造方法。
【請求項３】
前記発泡材料を前記発泡成形型の前記成形部の上部から注入させて、前記発泡材料を前記成形部の上部から前記充填最終部へ向けて展開させることを特徴とする請求項２に記載の表皮一体発泡成形品の製造方法。
【請求項４】
前記非発泡材料の粘度と前記発泡材料の押し流し力とを管理して前記発泡材料の表面に形成する前記非発泡材料の層の厚さを調節することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表皮一体発泡成形品の製造方法。
【請求項５】
前記非発泡材料の粘度と前記発泡材料の押し流し力とが、前記非発泡材料の粘度が２３００ＭＰａ・ｓ以下で、且つ前記発泡材料の押し流し力が１００ＭＰａ・ｍ以上の領域内に設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表皮一体発泡成形品の製造方法。
【請求項６】
非発泡材料の層で形成された表皮と発泡材料で形成されたコアとが一体で形成された表皮一体発泡成形品の製造方法であって、流動化させた前記非発泡材料を発泡成形型の前記表皮の像が賦設された側の成形面上に展開させるようにして該成形面上に規定量注入させ、該非発泡材料を注入後、前記非発泡材料が展開された前記成形面を傾斜、揺動、又は回動させて該成形面を傾斜、揺動、又は回動させた状態を所定時間継続させ、次に、前記発泡成形型を型閉じさせて該発泡成形型の内部に形成された成形部に流動化させた前記発泡材料を注入させ、該発泡材料を前記成形面上に展開させた前記非発泡材料上に展開させて前記非発泡材料と前記発泡材料とを一体で形成させることを特徴とする表皮一体発泡成形品の製造方法。
【請求項７】
前記成形面上に展開された前記非発泡材料の反応が促進されて該非発泡材料の粘度が、前記非発泡材料の流動による前記成形面上に展開された前記非発泡材料の層の厚さの偏差の拡大が収まるような粘度に到達する時点まで、前記成形面を傾斜、揺動、又は回動させることを特徴とする請求項６に記載の表皮一体発泡成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表皮一体発泡成形品の製造方法に関し、特に、非発泡材料で形成された表皮を一体で備える発泡成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のインストルメントパネルは、非発泡ポリウレタン（非発泡材料）製の表皮と発泡ポリウレタン（発泡材料）製のコアとが一体で形成されたものがある。このような表皮一体発泡成形品のインストルメントパネルは、断熱、衝撃吸収、吸音等に優れた特性を有し、また軽量且つ高剛性に形成することができる。従来、このような表皮一体発泡成形品を製造する場合、表皮成形用の型に流動化させた非発泡ポリウレタンを注入して表皮単体を成形する表皮成形工程と、成形面に表皮成形工程で成形された表皮が装着された第１の型と成形面に硬質ポリウレタン等で形成された基材が装着された第２の型とが型閉じされて形成された成形部に、主原料のポリイソシアネートとポリオールとを付加重合反応させて生成された発泡ポリウレタンを注入し、該発泡ポリウレタンを発泡剤の作用で発泡硬化させることで、一側に表皮が一体で形成されると共に他側に基材が一体で形成された表皮一体発泡成形品を形成する発泡成形工程と、の２つの工程が必要であった。
【０００３】
従って、上記従来の表皮一体発泡成形品の製造方法では、成形された表皮を表皮成形用の型から脱離させて発泡成形型に装着させるため、ハンドリングに多くの時間と手間とを要し、生産性を低下させていた。また、表皮一体発泡成形品を製造するに際して発泡成形型の他に表皮成形用の型が必要となるため型の費用が嵩み、製造コストを増大させる要因になっていた。さらに、表皮単体を型に着脱させるので、表皮自体に剛性を持たせるため少なくとも１ｍｍの厚さを確保する必要があり、車両重量を増加させる要因となっていた。それに加えて、特に表皮が半硬質のポリウレタンで形成される場合、発泡成形型への表皮のセットミスが生じ易くなり、セットミスされた状態で発泡ポリウレタンが注入された場合、表皮、コア、基材が一体で廃棄処理されるため無駄が多く、製造コストの削減を困難にさせていた。
【０００４】
そこで、表皮が装着される発泡成形型の成形面にロボットで液化させた非発泡ポリウレタンを吹きつけることにより塗布して当該成形面に所要厚さ（例えば０．３〜５．０ｍｍ）の非発泡ポリウレタンの層を形成し、該非発泡ポリウレタンの層が完全に硬化する前に、型閉じされた発泡成形型の成形部（金型キャビティー）に発泡ポリウレタンを注入して表面に非発泡ポリウレタンの層が一体で形成された表皮一体発泡成形品を製造することが従来から行われている（例えば、特許文献１参照。）。これにより表皮を成形する型を廃止して、製造コストの削減及び生産性を大幅に向上させることが可能となる。しかしながら、非発泡ポリウレタンを成形面の形状が入り組んだ部位に均一に吹きつけ塗布して一定の厚さの非発泡ポリウレタンの層（表皮）を形成するのは極めて困難であった。また、非発泡ポリウレタンを発泡成形型の成形面の全面にスプレーガンで吹きつけ塗布するのに多大な時間を要していた。さらに、液化させた非発泡ポリウレタンをスプレーガンで成形面に吹きつけるため、作業環境汚染防止のための設備が必要であった。
【特許文献１】特開平３−２７９１４号公報（第３頁左下欄第６〜１８行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、生産性が高く、且つ均一な厚みの表皮を得ることが可能な表皮一体発泡成形品の製造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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、非発泡材料の層で形成された表皮と発泡材料で形成されたコアとが一体で形成された表皮一体発泡成形品の製造方法であって、流動化させた非発泡材料を発泡成形型の表皮の像が賦設された側の成形面上に規定量注入させて成形面上の一面に展開させ、次に、発泡成形型を型閉じさせて、該発泡成形型の内部に形成された成形部に発泡材料を注入部から注入させて発泡材料を成形面上の一面に展開させた非発泡材料上に展開させつつ、注入部から充填最終部へ向けて流動させた発泡材料により成形面の一面に展開させた非発泡材料を成形面に沿って押し広げて、非発泡材料を表皮の像が賦設された側の成形面の全面に展開させて非発泡材料と発泡材料とを一体で形成させることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、流動化させた非発泡材料を発泡成形型の表皮の像が賦設された側の成形面の上部に注入させて、該成形面を流下させた非発泡材料を表皮の像が賦設された成形面の下部へ展開させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、発泡材料を発泡成形型の成形部の上部から注入させて、発泡材料を成形部の上部から充填最終部へ向けて展開させることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、非発泡材料の粘度と発泡材料の押し流し力とを管理して発泡材料の表面に形成する非発泡材料の層の厚さを調節することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、非発泡材料の粘度と発泡材料の押し流し力とが、非発泡材料の粘度が２３００ＭＰａ・ｓ以下で、且つ発泡材料の押し流し力が１００ＭＰａ・ｍ以上の領域内に設定されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、非発泡材料の層で形成された表皮と発泡材料で形成されたコアとが一体で形成された表皮一体発泡成形品の製造方法であって、流動化させた非発泡材料を発泡成形型の表皮の像が賦設された側の成形面上に展開させるようにして該成形面上に規定量注入させ、該非発泡材料を注入後、非発泡材料が展開された成形面を傾斜、揺動、又は回動させて該成形面を傾斜、揺動、又は回動させた状態を所定時間継続させ、次に、発泡成形型を型閉じさせて該発泡成形型の内部に形成された成形部に流動化させた発泡材料を注入させ、該発泡材料を成形面上に展開させた非発泡材料上に展開させて非発泡材料と発泡材料とを一体で形成させることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、成形面上に展開された非発泡材料の反応が促進されて該非発泡材料の粘度が、非発泡材料の流動による成形面上に展開された非発泡材料の層の厚さの偏差の拡大が収まるような粘度に到達する時点まで、成形面を傾斜、揺動、又は回動させることを特徴とする。
【０００７】
従って、請求項１に記載の発明では、流動化させた所定粘度の非発泡材料を発泡成形型の表皮の像が賦設された側の成形面上の所定部位に規定量注入させて成形面上の一面に展開させ、発泡材料を発泡成形型を型閉じさせて形成させた成形部に注入部から注入させて発泡材料を成形面上の一面に展開させる。これにより、発泡材料と非発泡材料との間に内部摩擦が生じると共に成形面と非発泡材料との間に外部摩擦が生じて、非発泡材料が所定の発泡圧力で注入部から充填最終部へ向けて流動する発泡材料により成形面に沿って押し広げられて、非発泡材料が発泡成形型の表皮の像が賦設された側の成形面の全面に展開されて非発泡材料と発泡材料とが一体で形成される。
請求項２に記載の発明では、流動化させた非発泡材料を発泡成形型の表皮の像が賦設された側の成形面の上部に注入させることにより、非発泡材料が成形面を下方へ流動されて非発泡材料が表皮の像を有する成形面の下部へ展開される。
請求項３に記載の発明では、発泡材料を発泡成形型の成形部の上部から注入させて成形部の上部から充填最終部へ向けて展開させることにより、前工程で発泡成形型の表皮の像が賦設された側の成形面の上部から下部にかけて展開された非発泡材料が、成形部の上部から充填最終部へ向けて流動される発泡材料により成形面に沿って押し広げられて、非発泡材料が成形面の全面に展開される。
請求項４に記載の発明では、非発泡材料の粘度と発泡材料の押し流し力を管理して非発泡材料に作用させる応力を制御させて、発泡材料の表面に形成される非発泡材料の層の厚さが調節される。
請求項５に記載の発明では、非発泡材料の粘度と発泡材料の押し流し力とが、非発泡材料の粘度が２３００ＭＰａ・ｓ以下で、且つ発泡材料の押し流し力が１００ＭＰａ・ｍ以上の領域内に設定されることにより、発泡成形品の表面に０．４〜１．１ｍｍの一定の厚さの非発泡材料の層が安定して形成される。
請求項６に記載の発明では、表皮一体発泡成形品の意匠面に略均一な厚さの表皮が形成される。
請求項７に記載の発明では、成形面上に流動による厚さの偏差の拡大が小さく、且つ、略均一な厚さの非発泡材料の層が形成される。
【発明の効果】
【０００８】
生産性が高く、且つ均一な厚みの表皮を得ることが可能な表皮一体発泡成形品の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施の形態を図１〜図７及び図１１に基づいて説明する。以下、表皮一体発泡成形品を具体化した例として自動車のインストルメントパネル１を挙げ、該インストルメントパネル１の製造方法を詳細に説明する。図３に示すインストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）は、硬質ポリウレタンで形成された基材２と、発泡ポリウレタン３（発泡材料）で形成されたコア３´と、非発泡ポリウレタン４（非発泡材料）で形成された表皮４´と、が一体で形成された構造になっている。そして、図１に示すように、本実施の形態では、まず、表皮４´の像が賦設された発泡成形型５の成形面６の上部に規定量の流動化させた非発泡ポリウレタン４を注入し、この非発泡ポリウレタン４が成形面６を下方へ流動することで当該非発泡ポリウレタン４を成形面６の上部から下部へかけて展開させる。次に、図２に示すように、上記発泡成形型５を型閉じして成形部７（金型キャビティー）を形成し、該成形部７に発泡ポリウレタン３を注入する。そして、図４に示すように、成形部７の注入部１２から充填最終部１５へ向けて流動する発泡ポリウレタン３により、成形面６に展開された非発泡ポリウレタン４を当該成形面６に沿って押し広げて、非発泡ポリウレタン４を成形面６の全面に一定の厚さで展開させる構造になっている。
【００１０】
図１に示すように、上記発泡成形型５は、基材２が装着される成形面８が賦設された上型９と上記成形面６が賦設された下型１０とを含んで構成されている。そして、図２に示すように、発泡成形型５は、上型９と下型１０とを型閉じすることで、内部に成形面６，８で囲繞された成形部７が形成される構造になっている。また、上型９には成形部７に発泡ポリウレタン３を注入するノズル１１が設けられ、該ノズル１１と成形部７との間には発泡ポリウレタン３の注入部１２が形成されている。また、図１に示すように、非発泡ポリウレタン４を注入するノズル１３が装着されたロボットアーム１４を図１の紙面視方向へ延びる下型１０の成形面６の上端縁に沿って移動させて、規定量の流動化させた非発泡ポリウレタン４が発泡成形型５が型開きされた状態の下型１０の成形面６の上部に注入される。これにより、非発泡ポリウレタン４は、成形面６の上部から下部へ流動して当該成形面６の一面（注入部１２側の上部から下部にかけての面、図１における紙面視右側の面）に展開される構造になっている。なお、この時下型１０は、成形面６に注入された非発泡ポリウレタン４が固化しないように、また成形面６上での流動を容易にするために、所定の温度に保持されている。
【００１１】
そして、図２に示すように、成形面８に基材２が装着された上型９と成形面６の一面に非発泡ポリウレタン４が展開された下型１０とを型閉じして発泡成形型５の内部に成形部７を形成し、該成形部７に発泡ポリウレタン３が所定の押し流し力で供給される。これにより、発泡ポリウレタン３は注入部１２から成形部７の上部に流動して成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４上に展開される。そして、図４に示すように、非発泡ポリウレタン４は、注入部１２から成形部７の充填最終部１５に向けて流動する発泡ポリウレタン３により成形面６に沿って押し広げられて、一定の厚さで成形面６の全面に展開される。そして、発泡ポリウレタン３及び非発泡ポリウレタン４が固化して、発泡ポリウレタン３で形成されたコア３´と非発泡ポリウレタン４で形成された表皮４´とが強固に接着されると共に上記コア３´と硬質ポリウレタンで形成された基材２とが強固に接着されて、基材２、コア３´及び表皮４´が一体で形成されたインストルメントパネル１が得られる構造になっている。
【００１２】
なお、インストルメントパネル１に形成する表皮４´の厚さは、図７に示した横軸に成形面６の一面に展開させる非発泡ポリウレタン４の粘度（ＭＰａ・ｓ）（以下、非発泡ポリウレタン粘度と称す）をとり縦軸に成形部７に注入する発泡ポリウレタン３の押し流し力（ＭＰａ・ｍ）（以下、単に押し流し力と称す）をとったグラフによって所要に応じて設定することができる。例えば、本実施の形態では、好適な表皮４´の厚さが０．４〜１．１ｍｍに設定されている。この場合、図７に示すように、非発泡ポリウレタン粘度が２３００ＭＰａ・ｓ以下で、且つ押し流し力が３０ＭＰａ・ｍ以上の領域の、曲線１６から右側で、且つ曲線１７から左側の領域（Ａ）内に非発泡ポリウレタン粘度と押し流し力を設定すればよい。そして、より好適には、上記領域（Ａ）内で押し流し力を１００〜１８０ＭＰａ・ｍに設定すると共に非発泡ポリウレタン粘度を１０００〜２０００ＭＰａ・ｓに設定することで、０．４〜１．１ｍｍの一定の厚さの表皮４´を安定して得ることが可能となる。
【００１３】
なお、図７に示す曲線１７よりも右側の領域（Ｂ）においては、押し流し力に対して非発泡ポリウレタン粘度が過大であるため、図５に示すように、発泡ポリウレタン３で非発泡ポリウレタン４を成形面６に沿って均一に押し広げることができずに、発泡ポリウレタン３と非発泡ポリウレタン４との境界が不連続となる。また、図７に示す曲線１６よりも左側の領域（Ｃ）においては、押し流し力に対して非発泡ポリウレタン４の粘度が過小であるため、図６に示すように、発泡ポリウレタン３で非発泡ポリウレタン４が必要以上に押し広げられてしまい、非発泡ポリウレタン４の層（表皮４´）の厚さが０．４ｍｍよりも小さくなる。なお、表皮４´の厚さを０．４ｍｍよりも小さく形成する場合には、非発泡ポリウレタン粘度と押し流し力を領域（Ｃ）内に設定してもよい。この場合、成形面６に注入する非発泡ポリウレタン４の規定量を減量する必要がある。
【００１４】
また、本実施の形態では、発泡ポリウレタン３並びに非発泡ポリウレタン４の粘度（ＭＰａ・ｓ）は、トルク粘度計（新東科学株式会社製、スリーワンモータ（商品名）、ＨＥＩＤＯＮ３０００Ｒ（型番））により計測される。そして、発泡ポリウレタン３の押し流し力（ＭＰａ・ｍ）は、発泡ポリウレタン３の粘度（ＭＰａ・ｓ）と発泡ポリウレタン３の流動速度（ｍ／ｓ）とを乗ずることで算出される。また、上記発泡ポリウレタン３の流動速度は、図１１に示すように、幅１６００ｍｍ、奥行き５００ｍｍ、高さ７ｍｍの寸法の金型キャビティー２１が形成されたモデル型を用いて計測される。具体的には、モデル型の金型キャビティー２１に当該金型キャビティー２１の正面中央に配置された注入箇所２２から発泡ポリウレタン３を注入した時に、金型キャビティー２１内を流動する発泡ポリウレタン３の、左右（図１１におけるＡ方向）への流動速度を計測することで発泡ポリウレタン３の流動速度が求められる。
【００１５】
次に、本実施の形態の作用を説明する。図３に示す基材２、コア３´（発泡材料）及び表皮４´（非発泡材料）が一体で形成されたインストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）を発泡成形する場合、図１に示すように、まず、型開きされた状態の発泡成形型５の上型９の成形面８に、別工程で成形された硬質ポリウレタン製の基材２を装着する。次に、ロボットアーム１４に取り付けられたノズル１３を下型１０の成形面６の上端縁に沿って移動させて、流動化させた粘度が例えば１７００ＭＰａ・ｓに調製された規定量の非発泡ポリウレタン４を温度が所要に保持された発泡成形型５の成形面６の上部に注入する。これにより、ノズル１３から注入された非発泡ポリウレタン４は、発泡成形型５の下型１０の成形面６を下部へ向けて流動し、当該成形面６の上部から下部にかけた一面に展開される。
【００１６】
次に、図２に示すように、発泡成形型５を型閉じし、当該発泡成形型５内に成形部７を形成させる。そして、該成形部７に押し出し力が例えば１３０ＭＰａ・ｍに調節された発泡ポリウレタン３をノズル１１から注入する。このノズル１１から注入された発泡ポリウレタン３は、注入部１２から充填最終部１５へ向けて流動し、成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４上に展開される。この時、発泡ポリウレタン３と非発泡ポリウレタン４との相互の境界層に内部摩擦が生じると共に非発泡ポリウレタン４と成形面６との境界層に外部摩擦が生じる。そして、これら流体摩擦の作用により、図４に示すように、成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４は成形面６に沿って注入部１２から充填最終部１５へ向けて押し広げられ、当該成形面６の全面に例えば０．５５ｍｍの一定の厚さで展開される。そして、発泡ポリウレタン３を発泡硬化させると共に非発泡ポリウレタン４を固化させることにより、基材２、コア３´（発泡材料）及び表皮４´（非発泡材料）が一体で形成されたインストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）を得ることができる。
【００１７】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
発泡成形型５が型開きされた状態で、流動化させた非発泡ポリウレタン４（非発泡材料）を発泡成形型５の下型１０の成形面６の上部に注入し、該注入された非発泡ポリウレタン３を成形面６の下部に向けて流動させて当該成形面６の上部から下部にかけた一面に展開する。次に、発泡ポリウレタン３（発泡材料）を発泡成形型５を型閉じして形成された成形部７に注入し、この発泡ポリウレタン３を成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４上に展開させる。これにより、発泡ポリウレタン３が注入部１２から充填最終部１５へ向けて流動し、発泡ポリウレタン３と非発泡ポリウレタン４との相互の境界層に内部摩擦が生じると共に非発泡ポリウレタン４と成形面６との境界層に外部摩擦が生じて、これら流体摩擦の作用により、成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４が成形面６に沿って押し広げられて当該成形面６の全面に一定の厚さで展開される。
従って、表皮４´を成形する専用の型を廃止することができると共に製造工程を合理化することができ、インストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）の製造コストを大幅に削減することが可能となる。さらに、非発泡ポリウレタン４を発泡成形型５の表皮４´の像が賦設された成形面６の全面に一定の厚さで塗布する場合と比較して、工数（生産サイクルタイム）を大幅に削減することが可能となり、生産性を向上させることができる。また、成形面６が入り組んだ形状である場合、非発泡ポリウレタン４を一定の厚さで塗布するのは極めて困難であるが、本実施の形態では、規定量の非発泡ポリウレタン４を注入しておくだけで、発泡成形時に、流動する発泡ポリウレタン３により、非発泡ポリウレタン４が成形面６に沿って押し広げられて当該成形面６の全面に一定の厚さで展開されるので、表皮４´が一定の厚さで一体で形成されたインストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）を容易に得ることができる。
成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４（非発泡材料）の粘度と発泡ポリウレタン３（発泡材料）の押し出し力とを所要に応じて組み合わせることにより、成形面６上に形成される非発泡ポリウレタン４の層（表皮４´）の厚さを容易に調節することが可能となる。また、非発泡ポリウレタン４（非発泡材料）の粘度と発泡ポリウレタン３（発泡材料）の押し出し力とを、非発泡ポリウレタン４の粘度が２３００ＭＰａ・ｓ以下で、且つ発泡ポリウレタン３の押し流し力が１００ＭＰａ・ｍ以上の領域内に設定することにより、インストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）に向けて好適な、０．４〜１．１ｍｍの一定の厚さの表皮４´を安定して形成することが可能となる。
【００１８】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
図８及び図９に示すように、インストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）は屈折部１９（鋭角部）を有する形状であってもよい。この場合、図８に示すように、成形面６の上部に注入された規定量の非発泡ポリウレタン４（非発泡材料）を成形面６の下部へ流動させて、この非発泡ポリウレタン４を当該成形面６の一面に展開させると共に成形部７の屈折部位に滞留させておく。そして、成形部７の上部から発泡ポリウレタン３（発泡材料）を注入することで、注入部１２から充填最終部１５へ向けて流動する発泡ポリウレタン３により、成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４が成形面６に沿って一定の厚さで押し広げられる。また、図９に示すように、発泡ポリウレタン３は、成形部７の屈折部位に滞留された非発泡ポリウレタン４に突入してさらに充填最終部１５へ向けて流動する。これにより、非発泡ポリウレタン４を成形面６の全面に展開して、一定の厚さの非発泡ポリウレタン４の層（表皮４´）がウレタンフォーム３（コア３´）の表面に一体で形成された表皮一体発泡成形品（インストルメントパネル１）を得ることができる。
図１０に示すように、発泡成形型５の成形部７に複数の注入箇所２０から発泡ポリウレタン３（発泡材料）を注入させてもよい。この場合、発泡ポリウレタン３の注入前の状態の成形面６の一面に展開された非発泡ポリウレタン４（非発泡材料）の上方のＰの範囲の成形面８に発泡ポリウレタン３の注入箇所２０を設けることにより、注入された発泡ポリウレタン３により非発泡ポリウレタン４が成形面６に沿って押し広げられ、非発泡ポリウレタン４を成形面６の全面に展開させることができる。これにより、一定の厚さの非発泡ポリウレタン４の層（表皮４´）がウレタンフォーム３（コア３´）の表面に一体で形成された表皮一体発泡成形品（インストルメントパネル１）を得ることができる。
発泡ポリウレタン３（発泡材料）の原料に混合される触媒、発泡剤、整泡剤等の添加剤を適宜選択して発泡成形時の発泡ポリウレタン３の泡化反応及び固化反応を制御し、発泡ポリウレタン３及び非発泡ポリウレタン４の流動を所要に行わせることにより、発泡ポリウレタン３の表面に形成される非発泡ポリウレタン４の層（表皮４´）の厚さを調節してもよい。
【００１９】
（他の実施の形態）
次に、本発明の他の実施の形態を図１２〜図１５に基づいて説明する。なお、ここでは、図１３に示す自動車のインストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）の製造方法を説明する。また、前述の実施の形態と構成が同一又は相当部分については、同一の名称及び符合を付与すると共にその詳細な説明を省略する。図１２に示すように、本インストルメントパネル１の製造方法は、まず、流動化させた非発泡ポリウレタン４（非発泡材料）を表皮４´の像が賦設された意匠型１０の成形面６上に展開させるようにして該成形面６上に規定量注入させて、該非発泡ポリウレタン４を注入後、非発泡ポリウレタン４が展開された成形面６を回動させる。そして、該成形面６上に展開された非発泡ポリウレタン４の反応が促進されて該非発泡ポリウレタン４の粘度が、非発泡ポリウレタン４の流動による成形面６上に展開された当該非発泡ポリウレタン４の層の厚さの偏差の拡大が収まるような粘度に到達する時点まで、成形面６を回動させた状態を継続させる。
【００２０】
次に、硬質ポリウレタンで形成された基材２が装着された移動型９と意匠型１０とを型閉じさせて発泡成形型５の内部に成形部７を形成し、該成形部７に流動化させた発泡ポリウレタン３（発泡材料）を注入させて成形面６上に展開させた非発泡ポリウレタン４上に展開させる。これにより、本インストルメントパネル１の製造方法は、硬質ポリウレタンで形成された基材２と、発泡ポリウレタン３で形成されたコア３´と、略均一の厚みの非発泡ポリウレタン４の層（表皮４´）と、が一体で形成される構造になっている。図１２に示すように、上記発泡成形型５は、基材２が装着される成形面８が賦設された移動型９と上記成形面６が賦設された意匠型１０とを含んで構成されている。該意匠型１０は、当該意匠型１０の長手方向（図１２における紙面視方向）両側に同軸上に突設された各軸２３が基台２４上に設けられた支台２５により回転可能に支持されている。
【００２１】
そして、図１２に示すように、上記意匠型１０の一側（図１２における紙面視手前側）の軸２３にはスプロケット２６が固着され、該スプロケット２６と基台２４上に設置された電動モータ２７の駆動軸に固着されたスプロケット２８とにはチェーン２９が巻回されている。これにより、意匠型１０は、電動モータ２７により軸２３の回りに回動駆動される構造になっている。なお、本インストルメントパネル１の製造方法では、成形面６が上方を向いた状態（図１２に示す状態）を意匠型１０の角度位相が０度とした時に、意匠型１０が軸２３の回りに±９０度の角度位相の範囲内で、且つ設定された速度で回動される構造になっている。また、本インストルメントパネル１の製造方法は、ロボットアーム１４に取り付けられたノズル１３により、主剤（ポリオール）と硬化剤（イソシアネート）との混合反応物である非発泡ポリウレタン４が角度位相が０度に位置決めされた状態の意匠型１０の成形面６上に規定量注入される。なお、本インストルメントパネル１の製造方法では、非発泡ポリウレタン４が成形面６の約９０％に展開されるようにして非発泡ポリウレタン４が上記ロボットアーム１４により注入される。
【００２２】
また、本インストルメントパネル１の製造方法は、成形面６上に非発泡ポリウレタン４が展開された意匠型１０を軸２３の回りに±９０度の角度位相の範囲内で回動させる。なお、本インストルメントパネル１の製造方法では、成形面６上に展開された非発泡ポリウレタン４の反応が促進されて該非発泡ポリウレタン４の粘度が、非発泡ポリウレタン４の流動による成形面６上に展開された当該非発泡ポリウレタン４の層の厚さの偏差の拡大が収まるような粘度に到達する時点まで、上記意匠型１０を回動させる構造になっている。さらに、意匠型１０は、非発泡ポリウレタン４を注入するに際して、成形面６上に注入された非発泡ポリウレタン４の固化を防ぐために、所定温度（本インストルメントパネル１の製造方法では５０℃）に保持されている。図１２に示すように、上記移動型９は、長手方向（図１２における紙面視方向）両側に被案内部３０が突設され、各被案内部３０が基台２４上に設けられた案内レール３１に案内されて移動する構造になっている。
【００２３】
そして、上記発泡成形型５は、基材２が装着された移動型９を意匠型１０に向けて移動させて、図１４に示すように、当該移動型９と角度位相が−９０度に位置決めされた状態（図１４に示される状態）の意匠型１０とを一体化させて型閉じさせることにより、内部に成形面６，８で囲繞された成形部７が形成される構造になっている。また、本インストルメントパネル１の製造方法は、発泡成形型５の成形部７に発泡ポリウレタン３を所定の押し流し力で供給させて、成形面６上に展開された非発泡ポリウレタン４上に発泡ポリウレタン３を展開させ、発泡ポリウレタン３及び非発泡ポリウレタン４が固化して、発泡ポリウレタン３で形成されたコア３´と非発泡ポリウレタン４で形成された表皮４´とが強固に接着されると共に上記コア３´と硬質ポリウレタンで形成された基材２とが強固に接着されることにより、基材２、コア３´及び表皮４´が一体化されたインストルメントパネル１が形成される構造になっている。
【００２４】
次に、他の実施の形態の作用を説明する。図１３に示す基材２、コア３´（発泡材料）及び表皮４´（非発泡材料）が一体で形成されたインストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）を発泡成形する場合、図１２に示すように、まず、密度が１．１、温度が２５℃の時の粘度が３１０ＭＰａ・ｓに調製された非発泡ポリウレタン４を、ロボットアーム１４に操作されるノズル１３により型開きされて角度位相が０度に位置決めされた意匠型１０の成形面６上に注入させて、該非発泡ポリウレタン４を成形面６の約９０％に展開させる。この時、意匠型１０の成形面６の表面積が０．５１ｍ2、意匠型１０（成形面６）の温度が５０℃、ノズル１３の出口径が６０ｍｍ×１．５ｍｍ、非発泡ポリウレタン４の吐出速度が１１０ｇ／ｓ、非発泡ポリウレタン４の吐出時間が８．５ｓである。次に、意匠型１０を軸２３の回りに±９０度の角度位相の範囲内で２０ｓ（秒）間回動させた後、図１５に示すように、意匠型１０を角度位相が−９０度の状態で１０ｓ（秒）間保持させる。
【００２５】
これにより、上記意匠型１０の成形面６上に展開された非発泡ポリウレタン４の反応を促進させて該非発泡ポリウレタン４の粘度を、非発泡ポリウレタン４の流動による成形面６上に展開された当該非発泡ポリウレタン４の層の厚さの偏差の拡大が収まるような粘度に到達させる。次に、被案内部３０を案内レール３１で案内しつつ移動型９を意匠型１０へ向けて移動させ、移動型９と意匠型１０とを一体化させて発泡成形型５を型閉じさせる。なお、別工程で成形された硬質ポリウレタン製の基材２を、予め、型開きされた状態の移動型９の成形面８に装着させておく。次に、発泡成形型５の内部に形成された成形部７に所定の押し出し力で発泡ポリウレタン３を注入させて、当該成形部７に発泡ポリウレタン３を密度が０．２になるように充填させる。この時、注入位置から充填最終位置へ向けて流動される発泡ポリウレタン３により、成形面６の表面積の約９０％に展開された非発泡ポリウレタン４が押し広げられて、非発泡ポリウレタン４が略均一の厚さで当該成形面６の全面に展開される。
【００２６】
そして、発泡ポリウレタン３を発泡硬化させると共に非発泡ポリウレタン４を固化させた後、発泡成形型５を型開きさせて基材２、コア３´（発泡材料）及び表皮４´（非発泡材料）が一体で形成されたインストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）を発泡成形型５から取り外す。このようにして表皮一体発泡成形されたインストルメントパネル１は、表皮４´の板厚が０．４２〜１．４２ｍｍの範囲であった。なお、他の実施の形態において、成形面６に非発泡ポリウレタン４が展開された意匠型１０を回動させなかった場合のインストルメントパネル１では、表皮４´の板厚が０．２９〜６．０ｍｍの範囲となり、非発泡ポリウレタン４の流動による当該非発泡ポリウレタン４の層の厚さの偏差が拡大された結果になった。
【００２７】
他の実施の形態では以下の効果を奏する。
流動化させた非発泡ポリウレタン４（非発泡材料）を意匠型１０の成形面６上に展開させるようにして該成形面６上に規定量注入させて、該非発泡ポリウレタン４を注入後、非発泡ポリウレタン４が展開された成形面６を回動させる。そして、該成形面６上に展開された非発泡ポリウレタン４の反応が促進されて該非発泡ポリウレタン４の粘度が、非発泡ポリウレタン４の流動による成形面６上に展開された当該非発泡ポリウレタン４の層の厚さの偏差の拡大が収まるような粘度に到達する時点まで、成形面６を回動させた状態を継続させる。次に、硬質ポリウレタンで形成された基材２が装着された移動型９と意匠型１０とを型閉じさせて発泡成形型５の内部に成形部７を形成し、該成形部７に流動化させた発泡ポリウレタン３（発泡材料）を注入させて成形面６上に展開させた非発泡ポリウレタン４上に展開させる。これにより、硬質ポリウレタンで形成された基材２と、発泡ポリウレタン３で形成されたコア３´と、略均一の厚みの非発泡ポリウレタン４の層（表皮４´）と、が一体で形成される。
従って、表皮４´を成形する専用の型を廃止することができると共に製造工程を合理化することができ、インストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）の製造コストを大幅に削減することが可能となる。さらに、非発泡ポリウレタン４を発泡成形型５の表皮４´の像が賦設された成形面６の全面に一定の厚さで塗布する場合と比較して、工数（生産サイクルタイム）を大幅に削減することが可能となり、生産性を向上させることができる。また、成形面６が入り組んだ形状である場合、非発泡ポリウレタン４を一定の厚さで塗布するのは極めて困難であるが、他の実施の形態では、規定量の非発泡ポリウレタン４を成形面６上に当該成形面６の表面積の約９０％に展開させて、意匠型１０を所定時間回動させるだけで、発泡成形後、インストルメントパネル１の意匠面に略均一な厚みの表皮４´を形成することができる。
【００２８】
なお、他の実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
意匠型１０の成形面６上に非発泡ポリウレタン４を展開させた後、該意匠型１０を軸２３の回りに所定時間回動させたが、必要に応じて、意匠型１０を軸２３の回りの所定角度位相に位置決めさせて成形面６を傾斜させてもよいし、また、意匠型１０を揺動させるように発泡成形型５を構成してもよい。
ロボットアーム１４によりノズル１３を操作して、非発泡ポリウレタン４が意匠型１０の成形面６の表面積の約９０％に展開されるようにして該成形面６上に非発泡ポリウレタン４を注入させたが、ノズル１３の位置を固定して意匠型１０を移動させることにより成形面６上に非発泡ポリウレタン４を展開させてもよい。
図１６に示すように、ロボットアーム１４により支持された表皮成形型３２の成形面３３上に流動化された非発泡ポリウレタン４を規定量注入して当該成形面３３上に展開させた後、非発泡ポリウレタン４が展開された成形面３３を傾斜、揺動、又は回動させて、該成形面３３上に展開された非発泡ポリウレタン４の反応が促進されて該非発泡ポリウレタン４の粘度が、非発泡ポリウレタン４の流動による成形面３３上に展開された当該非発泡ポリウレタン４の層の厚さの偏差の拡大が収まるような粘度に到達する時点まで、成形面３３を回動させた状態を継続させる。そして、非発泡ポリウレタン４を固化させて表皮４´を形成させた後、成形面上３３に表皮４´が形成された表皮成形型３２を固定型１０（意匠型）の成形面６に装着し、この状態で成形面８に基材２が装着された移動型９と固定型１０とを一体化させて発泡成形型５を型閉めし、該発泡成形型５の内部に形成された成形部（金型キャビティ）に発泡ポリウレタン３を注入させることにより、図１３に示されるインストルメントパネル１（表皮一体発泡成形品）を形成させてもよい。この場合、比較的重量が大きい意匠型１０を回動させる機構が廃止され、装置をコンパクトに構成することができる。なお、非発泡ポリウレタン４を固化させた後、表皮成形型３２の成形面３３から表皮４´を剥離させて使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態の説明図で、ロボットアームで発泡成形型の下型の成形面の上部に非発泡ポリウレタンが注入される状態を示す図である。
【図２】上型の成形面に基材が装着されると共に下型の成形面の一面に非発泡ポリウレタンが展開された発泡成形型が型閉じされた状態を示す図である。
【図３】インストルメントパネル（表皮一体発泡成形品）の断面を示す図である。
【図４】本実施の形態の説明図で、成形部を流動する発泡ポリウレタンにより成形面の一面に展開された非発泡ポリウレタンが成形面に沿って適正に押し広げられている状態を示す図である。
【図５】図４において、発泡ポリウレタンの押し流し力が非発泡ポリウレタンの粘度に対して過小で、非発泡ポリウレタンの層（表皮）の厚さが不連続に形成される状態を示す図である。
【図６】図４において、発泡ポリウレタンの押し流し力が非発泡ポリウレタンの粘度に対して過大で、非発泡ポリウレタンの層（表皮）の厚さが所望厚さ（０．４〜１．１ｍｍ）よりも小さく形成される状態を示す図である。
【図７】本実施の形態の説明図で、横軸に非発泡ポリウレタンの粘度をとり、縦軸に発泡ポリウレタンの押し流し力をとった際の、発泡ポリウレタンの表面に形成される非発泡ポリウレタンの層（表皮）の厚さを示す図である。
【図８】成形部の屈折部に流動化させた非発泡ポリウレタンが滞留された状態を示す図である。
【図９】成形部の屈折部に滞留された非発泡ポリウレタンに当該成形部を流動する発泡ポリウレタンが突入された状態を示す図である。
【図１０】発泡成形型に注入箇所が複数箇所配設された状態を示す図である。
【図１１】発泡ポリウレタンの流動速度を計測するためのモデル型の概略を示す図である。
【図１２】他の実施の形態の概略を説明するための全体図である。
【図１３】インストルメントパネル（表皮一体発泡成形品）の断面を示す図である。
【図１４】他の実施の形態の説明図で、意匠型と移動型とが一体化されて型閉じされた発泡成形型の内部に成形部が形成された状態を示す図である。
【図１５】他の実施の形態の説明図で、成形面上に非発泡ポリウレタンが展開された意匠型を所定時間回動させた後、保持されている状態を示す図である。
【図１６】他の実施の形態の説明図で、特に、表皮成形型をロボットアームにより回動させるように構成された場合を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  インストルメントパネル（表皮一体発泡成形品）、３  発泡ポリウレタン（発泡材料）、３´  コア、４  非発泡ポリウレタン（非発泡材料）、４´  表皮、５  発泡成形型、６  成形面、７  成形部、１２  注入部、１５  充填最終部
【図１】
2004188963.tif 000003
【図２】
2004188963.tif 000004
【図３】
2004188963.tif 000005
【図４】
2004188963.tif 000006
【図５】
2004188963.tif 000007
【図６】
2004188963.tif 000008
【図７】
2004188963.tif 000009
【図８】
2004188963.tif 000010
【図９】
2004188963.tif 000011
【図１０】
2004188963.tif 000012
【図１１】
2004188963.tif 000013
【図１２】
2004188963.tif 000014
【図１３】
2004188963.tif 000015
【図１４】
2004188963.tif 000016
【図１５】
2004188963.tif 000017
【図１６】
2004188963.tif 000018