(57)【要約】【課題】外面の精度が良好な発泡成形品を効率良く成形することができる発泡成形方法及びそのための金型を提供する。【解決手段】金型２０は上型２１と下型２２とからなり、下型２２の底面の開口２４にバルブボックス２５、弁体２６及びコイルスプリング３０等よりなる気体供給手段が設けられている。下型２２内にウレタン等の原料液を供給し、上型の型締め後、発泡させる。キュア終了後、上型を型開きし、バルブボックス２５内に空気を送り込み、空気を成形品３３と下型２２の底面との間に吹込み、成形品３３を押し上げて脱型する。【選択図】  図１
2004261969.tif 000002
【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、
該下型の底面に直に成形品が接するように成形が行われる発泡成形用の金型において、
該下型の底面に成形品を押し上げて脱型させるための気体吹込手段を設けた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、該気体吹込手段は、下型の底面と面一であり、気体吹込時に気体圧によって下型内に開き出す弁体を有することを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項３】
請求項２において、該弁体を閉止方向に付勢する付勢部材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４】
請求項２又は３において、該下型の底面にバルブボックスが取り付けられており、該弁体は該バルブボックス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１ないし４のいずれか１項において、該気体吹込手段は空気吹込手段であることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項６】
請求項１ないし５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、
該下型内に原料を供給し、
型締めした後、発泡させ、
その後、上型を型開きし、前記気体吹込手段から成形品と下型底面との間に気体を吹込んで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７】
請求項６において、成形品は硬質ウレタンフォーム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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウレタンフォーム等の発泡成形品を製造するための金型に係り、特に成形品の脱型を効率良く行うことができる金型に関する。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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
この脱型を行うために、下型にエジェクタピンを設け、このエジェクタピンによって成形品を押し上げるよう構成した発泡成形用の金型が用いられているが、成形品にエジェクタピンの押し痕が付き易い。
【０００４】
このエジェクタピンを用いることなく脱型を効率良く行う方法として、特開平９−２３４７４８号公報には、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下型外に押し出すようにした発泡成形方法が記載されている。
【０００５】
図４は同号公報の方法及びそのための金型を示す断面図である。この金型（モールド）は上型２と下型３とからなり、これら上下型２，３は分離可能に接合されるようになっている。上記下型３にはキャビティ４が設けられている。
【０００６】
下型３には真空成形法により予めキャビティ４と相似乃至同一形状に成形されたポリプロピレン製フィルム６が設置されている。このフィルム６は下型３の上端面に固定ピン７により止められ、下型３の上端面に配設されたフィルムエアーシール用パッキン９と更にフィルム押え８で挟持されて下型に強固に固定されている。
【０００７】
また、下型３の底部には、箱状の空気室１０が設けられており、この空気室１０には、圧力調整バルブ１１を備えたエアー管１２の一端が接続され、該エアー管１２の他端は真空ポンプ等のエアー導入・吸引装置１３と連結されている。この空気室１０と下型キャビティ４とは複数のエアー連通孔（空気穴）１４によって連通されている。
【０００８】
このフィルム６は下型３を利用して真空成形されたものである。即ち、ポリプロピレン製フィルム６の４辺をクランプし、このフィルム６の上下両側からヒーターで１８０〜２００℃、１５〜２０秒間程度加熱し、次に、下型３上に上記加熱されたフィルム６を上述したように固定し、この状態で下型３に設けられた空気室１０及び下型キャビティ４内をエアー導入・吸引装置１３の作動により、所定の圧力に減圧することにより、フィルム６が均等に下型に押しつけられ、下型のキャビティ形状と相似形状に成形される。
【０００９】
このモールド１を用いて硬質ポリウレタンフォームモールド成形品を製造する場合には、硬質ポリウレタンフォーム発泡原料をキャビティ４内の真空成形ポリプロピレンフィルム６上に所定量導入し、上型２を下型３に型締めする。図３（Ａ）の通り発泡・膨張させた後、上型を型開きし、図３（Ｂ）に示したように、エアー導入・吸引装置１３を作動させ、エアー管１２、空気室１０、及びエアー連通孔１４を介して、フィルム６とキャビティ４との間隙１５にエアーを吹き込み、成形品１６をフィルム６と共に押し上げ、成形品１６を取り出す。
【００１０】
その後、エアー導入・吸引装置１３によりエアーを吸引し、図３（Ｃ）に示したようにフィルム６をキャビティ面に密着させ、次回の成形サイクルに移行する。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−２３４７４８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平９−２３４７４８号の方法にあっては、脱型後にフィルム６を下型３に密着させる操作が必要であり、若干手間、時間がかかる。また、フィルム６に皺が生じた場合、成形品の表面に皺模様が転写されるおそれがある。
【００１３】
本発明は、このような問題点を解消し、成形品の外面精度が良好な発泡成形品を効率良く成形することができる発泡成形用金型及びこの金型による発泡成形方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
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、該下型の底面に直に成形品が接するように成形が行われる発泡成形用の金型において、該下型の底面に成形品を押し上げて脱型させるための気体吹込手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の発泡成形方法は、かかる本発明の発泡成形用の金型を用いた発泡成形方法であって、該下型内に原料を供給し、型締めした後、発泡させ、その後、上型を型開きし、気体吹込手段から成形品と下型底面との間に気体を吹込んで成形品を脱型することを特徴とするものである。
【００１６】
かかる本発明の金型を用いた発泡成形方法によると、フィルムやエジェクタピンを用いていないので、外面の精度が良好な発泡成形品を高歩留りにて成形することができる。
【００１７】
また、脱型後にフィルムを下型内面に密着させる工程が不要であるから、サイクルタイムが短縮され、成形効率も良好である。
【００１８】
なお、気体吹込手段は、下型の底面と面一であり、気体吹込時に気体圧によって下型内に開き出す弁体を有する構成とすることにより、成形品に気体吹込手段の痕が付くことが確実に防止される。また、弁体を閉止方向に付勢するバネ等の付勢部材を設けることにより、成形作業効率が一段と向上する。
【００１９】
また、下型の底面にバルブボックスが取り付けられており、該弁体は該バルブボックスに設けられている構成とすることにより、下型に対し気体吹込手段を容易に設けることが可能になると共に、気体吹込手段の交換を迅速に行うことが可能になる。
【００２０】
吹込む気体を空気とすることにより、コストダウンが実現される。
【００２１】
本発明の発泡成形用の金型及び発泡成形方法は、硬質ウレタンフォームの成形に好適であるが、その他の製品の成形にも適用することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は実施の形態に係る発泡成形用の金型及びそれを用いた発泡成形方法を説明する断面図である。図２（ａ），（ｂ）は気体吸込手段を示す断面図である。
【００２３】
この金型２０は、上型２１及び下型２２を備えている。この実施の形態では、上型２１は回動装置（図示略）を介して下型２２に対し起倒方向回動可能とされているが、これに限定されるものではない。
【００２４】
下型２２には、適宜の角度の抜きテーパーが設けられている。この下型２２の底面に気体吹込手段２３が設けられている。この気体吸込手段２３は、下型２２の底面の開口２４に取り付けられたバルブボックス２５と、該バルブボックス２５内に上下方向移動可能に配置された弁体２６とを有する。この弁体２６は上部が逆テーパ形のきのこ弁であり、頂面は平面となっている。弁体２６の下端には鍔部２６ａが設けられている。
【００２５】
バルブボックス２５は、上面が開放し底面が閉じた無蓋有底の円筒形容器状のものであり、内周面には上下２段の凸部２７，２８が設けられている。この凸部２７，２８間に鍔部２６ａが配置されている。
【００２６】
上側の凸部２７と鍔部２６ａとの間に付勢部材としてコイルスプリング３０が蓄力状態にて介在している。弁体２６は、該コイルスプリング３０によって下方に付勢され、その鍔部２６ａが下側の凸部２８に押し付けられている。鍔部２６ａが凸部２８に押し付けられた状態において、弁体２６は閉弁状態となっている。このとき、該弁体２６の頂面は下型２２の底面と面一となっている。なお、バルブボックス２５の上端面も下型２２の底面と面一となっている。バルブボックス２５には、この凸部２８の下側に給気口２９が設けられている。
【００２７】
この金型２０を用いた成形品の成形手順について次に説明する。
【００２８】
弁体２６が閉じている図１（ａ）の状態において金型２０の内面に離型剤を塗布する。次いで下型２２内にウレタン等の原料液を供給し、上型の型締め後、図１（ｂ）の如く発泡させる。キュア終了後、図１（ｃ）の通り上型を型開きし、バルブボックス２５に空気を送り込み、成形品３３を空気圧で押し上げて脱型する。
【００２９】
なお、バルブボックス２５内に給気口２９から空気を吹込むと、弁体２６はコイルスプリング３０の付勢力に抗して空気圧によって押し上げられ、空気がバルブボックス２５から下型２２の底面と成形品３３との間に吹込まれ、成形品３３が押し上げられる。そこで、成形品３３を下型２２から脱型する。
【００３０】
この脱型後にバルブボックス２５への空気供給を停止すると、弁体２６はコイルスプリング３０の付勢力によって押し下げられ、図１（ａ）の状態に復帰する。そこで、次の成形サイクルに移行する。
【００３１】
この実施の形態にあっては、弁体２６の頂面が平面であり、且つ弁体２６が閉止しているときには周囲の下型底面と面一となっているので、成形品３３には弁体２６の痕は全く付かない。また、成形品３３の押し上げは空気圧のみであるため、成形品３３には押し上げ痕は全く生じない。さらに、成形品３３は下型２２の内面に直に接するように成形されるものであり、両者の間にフィルムは介在しないので、フィルムの皺が成形品３３に転写されることもない。このため、成形品３３は外面性状が極めて良好なものとなる。
【００３２】
さらに、成形品３３の成形に際しては、フィルムを下型２２に密着させる工程が不要であり、成形サイクルタイムも短い。加えて、弁体２６はコイルスプリング３０の付勢力により自動的に開弁するため成形作業性が良好である。
【００３３】
上記実施の形態では、弁体２６はきのこ弁型のものであるが、図３のようにフラップ型の弁体４２を援用しても良い。図３では、下型２２の開口２４に気体吹込手段４０を構成するバルブボックス４１が取り付けられており、このバルブボックス４１に弁体４２がヒンジピン４３を介して回動可能に取り付けられている。図示はしないが、該ヒンジピン４３にはコイルスプリングが巻き付けられており、弁体４２は閉弁方向に付勢されている。
【００３４】
バルブボックス４１の上面の外周側は下型２２の底面と面一状となっている。このバルブボックス４１の上面の内周側は段部４１ａとなっており、この段部４１ａに弁体４２が係合している。段部４１ａに弁体４２が嵌合した図３（ａ）の閉止状態にあっては、弁体４２の上面は周囲の下型２２の底面と面一状となる。
【００３５】
バルブボックス４１に設けられた給気口４４から空気をバルブボックス４１内に供給する。空気圧によって弁体４２が上方に回動し、図３（ｂ）の如く空気が下型２２の底面と成形品との間に吹込まれる。空気供給を停止すると、コイルスプリングの付勢力により弁体４２が閉止する。
【００３６】
この気体供給手段４０を用いた場合にも同様に外面性状の良好な成形品を効率良く成形することができる。
【００３７】
上記実施の形態はいずれも本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、気体供給手段は２以上設けられてもよい。また、気体供給手段は空気以外の気体が供給されてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、外面の精度が良好な発泡成形品を効率良く成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る発泡成形用の金型を示す断面図である。
【図２】気体供給手段２３の断面図である。
【図３】気体供給手段４０の断面図である。
【図４】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２０  金型
２，２１  上型
３、２２  下型
２３，４０  気体供給手段
２５，４１  バルブボックス
２６，４２  弁体
３０  コイルスプリング
３３  成形品
【図１】
2004261969.tif 000003
【図２】
2004261969.tif 000004
【図３】
2004261969.tif 000005
【図４】
2004261969.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月21日(2004.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
このモールド１を用いて硬質ポリウレタンフォームモールド成形品を製造する場合には、硬質ポリウレタンフォーム発泡原料をキャビティ４内の真空成形ポリプロピレンフィルム６上に所定量導入し、上型２を下型３に型締めする。図４（Ａ）の通り発泡・膨張させた後、上型を型開きし、図４（Ｂ）に示したように、エアー導入・吸引装置１３を作動させ、エアー管１２、空気室１０、及びエアー連通孔１４を介して、フィルム６とキャビティ４との間隙１５にエアーを吹き込み、成形品１６をフィルム６と共に押し上げ、成形品１６を取り出す。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
その後、エアー導入・吸引装置１３によりエアーを吸引し、図４（Ｃ）に示したようにフィルム６をキャビティ面に密着させ、次回の成形サイクルに移行する。