(57)【要約】【課題】樹脂発泡成形体の低密度化、軽量化をはかるために減圧下で発泡成形するに際し、減圧装置を発泡成形型とは分離して設備の簡素化および小形化をはかり、コストを低減した発泡成形型の製造方法を提供する。【解決手段】コンベア１上に載置した発泡成形型３のキャビティ８内に樹脂フォーム原液１５を注入して発泡させ、キュア後脱型するようにした発泡成形体の製造方法において、樹脂フォーム原液を注入後のコンベアライン１上に、移動してくる成形型上部５に設けた貫通孔５ａを覆うように排気ダクト１１を設置し、排気ダクトに連結した減圧装置１３によって成形型のキャビティ内のガスを吸引し減圧するようにしたことを特徴とする。【選択図】　図１
2004142112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア上に載置した発泡成形型のキャビティ内に樹脂フォーム原液を注入して発泡させ、キュア後脱型するようにした発泡成形体の製造方法において、樹脂フォーム原液を注入後のコンベアライン上に、移動してくる成形型上部に設けた貫通孔を覆うように排気ダクトを設置し、排気ダクトに連結した減圧装置によって成形型のキャビティ内のガスを貫通孔を介して吸引し減圧するようにしたことを特徴とする樹脂発泡成形体の製造方法。
【請求項２】
排気ダクトは、貫通孔を含む成形型の上面開口を覆う所定の幅と型移動中の所定時間に対応する長さ寸法とを有する覆い板を設けていることを特徴とする請求項１記載の樹脂発泡成形体の製造方法。
【請求項３】
排気ダクトをコンベアラインにおける加熱炉の手前に配設したことを特徴とする請求項１記載の樹脂発泡成形体の製造方法。
【請求項４】
型上部の貫通孔を、成形型の所定移動時間の間覆うように排気ダクトを設置して発泡成形型内を減圧するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂発泡成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂発泡成形体の製造方法に係り、特に車両用シートクッションなどのウレタンパッドを減圧下で発泡成形する製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車などのシートクッションとしては、弾力性に富む軟質ポリウレタンフォームなどの発泡成形体のパッドが用いられているが、近年の自動車の軽量化や低コスト化の要請にともない、このウレタンパッドにも、低密度で軽量な構成が求められている。
【０００３】
この要求に対して、従来は、樹脂や発泡剤の配合処方により対応していたが、最近はオゾン層破壊や地球温暖化の問題からフロンが使えないなど、配合だけでは対応に限界があり、また、特殊な配合をおこなうとコストや環境面で新たな問題が発生する懸念があった。
【０００４】
そしてまた、樹脂発泡成形体の低密度化、軽量化をはかる方法としては、発泡材料を減圧下で発泡し硬化させる減圧発泡成形方法が種々提案されている。
【０００５】
その構成は、サーキットコンベアラインを走行する複数の台車に発泡成形金型とともに減圧装置を搭載し、成形金型内にポリウレタンフォームの原液を注入し、次いで、型締めをおこなった後、減圧装置を用いて金型のキャビティ内を大気圧よりも減圧し、ウレタン材料を均一に発泡成形させるようにしたもの（例えば、特許文献１参照）があり、さらに、サーキットコンベアラインの加熱炉内を走行する台車に発泡成形金型と真空発生器を搭載して、ポリウレタンフォームの原液を注入し型締めをおこなった後、真空発生器の駆動により金型のキャビティ内を減圧し、ウレタン材料を発泡成形させるとともに、台車を加熱炉内に移動し走行させて減圧下で発泡体の硬化をおこなうようにした方法であった。（例えば、特許文献２参照）
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２６３５６３公報（第４頁、図１、図２）
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−３４６７７号公報（第６頁、図１、図５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成における真空発生器などの減圧装置は、各発泡成形金型の個々に設置しなければならず、設備の大型化につながるとともに装置構成が複雑となり、且つ、コスト高となる欠点がある。また、特に加熱炉をともなうホットキュアモールド工法においては、ウレタン原液の注入後に減圧装置を取り付けたまま加熱炉内を走行することになり、真空ポンプなどの圧力調整装置が高温に曝されるため損傷するおそれがあり、通常の減圧装置をそのまま使用に供することはできないものである。
【０００９】
本発明は、上記点を考慮してなされたもので、樹脂発泡成形体の低密度化、軽量化をはかるために成形型内を減圧して発泡成形するに際し、減圧装置を発泡成形型とは分離し、コンベア側に設置して成形型内の減圧をおこなうことにより、設備の簡素化および小形化をはかり、コストを低減した製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、コンベア上に載置した発泡成形型のキャビティ内に樹脂フォーム原液を注入して発泡させ、キュア後脱型するようにした発泡成形体の製造方法において、樹脂フォーム原液を注入後のコンベアライン上に、移動してくる成形型上部に設けた貫通孔を覆うように排気ダクトを設置し、排気ダクトに連結した減圧装置によって成形型のキャビティ内のガスを貫通孔を介して吸引し、減圧するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
上記により、真空発生器などの減圧装置を各発泡成形型の個々に設置することなく、コンベアライン中に真空装置を具備した排気ダクトとして設置し、コンベアで移動してくる発泡成形型に対応すればよく、簡易減圧方法によって設備が小型化できてコンパクトになり、所定形状に成形された樹脂発泡体の低密度化と軽量化を達成することができるとともに、コストの低減が可能となる。
【００１２】
請求項２記載の発明における排気ダクトは、貫通孔を含む成形型の上面開口を覆う所定の幅と型移動中の所定時間に対応する長さ寸法とを有する覆い板を設けていることを特徴とするものであり、覆い板を設けた排気ダクトを定位置に配置して減圧発泡をおこなうことができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、排気ダクトをコンベアラインにおける加熱炉の手前に配設したことを特徴とするものであり、減圧装置を高温の加熱炉の影響を受けないようにできるとともに、ウレタン樹脂原液注入後の発泡の進行過程において、減圧下で発泡作用を促進させ低密度化させる排気ダクトの設置位置として好適なものとすることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、型上部の貫通孔を、成形型の所定移動時間の間覆うように排気ダクトを設置して発泡成形型内を減圧するようにしたことを特徴とするものであり、コンベア上の成形型を停止することなく減圧できるため、製造設備装置の複雑化を防ぐことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態に係る樹脂発泡成形体の製造方法につき、軟質ポリウレタンフォームよりなる自動車用シートクッションの製造方法を例に説明する。
【００１６】
図１は、シートクッションの発泡成形装置（２）の縦断面を示しており、発泡圧を受け所定肉厚の剛体からなる発泡成形型（３）は、全体図を図２に示すサーキットコンベアライン（１）上に所定間隔で複数設置された台車（６）上に取り付けられ、水平に配置されてウレタン原液の注入を受け、発泡充填空間を形成して上方に開口する下型（４）と、下型の上面開口を閉塞する上型（５）とから構成されている。
【００１７】
シートクッションの表面および側面を成形する型である下型（４）とシートクッションの裏面側を成形する上型（５）とは、パーティングラインとなる合わせ面（７）を密着し型締めすることによって内部に発泡充填空間であるキャビティ（８）を形成している。
【００１８】
上型（５）の表面には、ウレタンフォームの発泡時におけるキャビティ（８）内のガスを抜いて外部に排気するためやシートクッションの形状保持のための貫通孔（５ａ）が多数穿設されている。この貫通孔（５ａ）は、成形発泡体の大きさにより適宜設定されるが、本例では、直径を２ｍｍ程度とし、発泡作用の最終部分を中心にほぼ３０ｃｍ間隔で上型（５）の全面に亙って設けられている。
【００１９】
前記貫通孔（５ａ）の内側には、ガスのみを排出し、発泡材の漏洩を阻止するための軟質発泡スポンジからなる通気性カバー（９）を取り付けているが、これは必要に応じて使用しなくともよい。
【００２０】
しかして、図２に示すように、サーキットコンベアライン（１）におけるウレタンフォーム原液の発泡成形型（３）内への注入位置（Ａ）から後方で、キャビティ内の発泡を促進し成形する加熱炉（Ｃ）への入り口部の手前に排気ゾーン（Ｂ）を設けている。
【００２１】
排気ゾーン（Ｂ）には、サーキットコンベア（１）上を移動する成形型の上型（５）の表面に、その下部開口（１１ａ）を近接させて排気ダクト（１１）を設置している。そして、下部開口（１１ａ）の周囲には、型移動中の所定時間に亙って上型（５）の周囲枠（５ｂ）の内面を覆うように覆い板（１１ｂ）を設けており、成形型（３）が排気ダクトの下部開口（１１ａ）の下方を移動する間、覆い板（１１ｂ）と周囲枠（５ｂ）内の複数の貫通孔（５ａ）を含む上型（５）上面との間の空間（１０）を所定時間、例えば１０数秒間に亙って対応しほぼ密閉状態となるように配置している。
【００２２】
前記排気ダクト（１１）の他端には、吸引パイプ（１２）を介して真空ポンプ（１３）が配置されており、真空ポンプ（１３）の駆動によって、コンベア（１）上を移動中の成形型（３）のキャビティ（８）内のガスは複数の貫通孔（５ａ）が排気ゾーン（Ｂ）を通過する間、貫通孔（５ａ）から排気ダクト（１１）の下部開口（１１ａ）に吸引され、前記覆い板（１１ｂ）と上型（５）上面との間の密閉空間（１０）を減圧するものであり、これによってキャビティ（８）内の空気が吸引されて内部が減圧される。
【００２３】
この減圧作用は、キャビティ（８）内へのウレタンフォーム原液の注入後から加熱炉（Ｃ）に入る前の発泡過程でおこなわれるが、従来のように完全密閉による減圧ではなく、多少の隙間を許容する減圧レベルでよく、この減圧下の雰囲気中においてウレタンフォーム（１５）が上方へ引っ張られキャビティ（８）内に充填される。
【００２４】
その後、加熱炉（Ｃ）中において、ポリウレタンフォーム（１５）は加熱状況下でキュアされ、ホットキュア後、加熱炉（Ｃ）を出た時点で脱型（Ｄ）することにより、低密度で軽量化されたシートクッションを得ることができる。
【００２５】
次に、前記実施形態による発泡成形装置（２）により、シートクッションを製造する方法を説明する。　発泡成形型（３）は、サーキットコンベアライン（１）上に設置された台車（６）上に取り付けられており、Ａ点において、上型（５）を上方に開いてポリウレタンフォームの原液を注入する。原液注入装置（１６）は、特に図示しないが、ポリオール成分供給部とイソシアネート成分供給部との連結されており、両液を混合してキャビティ（８）内に所定量のポリウレタンフォームの原液を注入するものである。
【００２６】
ウレタン原液を注入された発泡成形型（３）は、上型（５）と下型（４）との合わせ面（７）を密着して型締めされ、サーキットコンベア（１）上を矢印のように時計回りに移動して、排気ゾーン（Ｂ）に至る。この間注入されたウレタン原液は発泡を開始し膨張が進行している。
【００２７】
排気ゾーン（Ｂ）において、コンベア（１）上を移動する発泡成形型の上型（５）の貫通孔（５ａ）は、排気ダクト（１１）の下部開口（１１ａ）と対応することで、覆い板（１１ｂ）と上型の周囲枠（５ｂ）とが重合関係にある間、すなわち、１２〜１３秒間は、空間（１０）内が外気と遮断され、その詳細を図３に示すように、真空ポンプ（１３）により空間（１０）内の空気が吸引されて減圧され、これによりキャビティ（８）内のガスが貫通孔（５ａ）および排気ダクトの下部開口（１１ａ）を介して吸引され、キャビティ内を減圧する。そして、この減圧作用により、ポリウレタンフォーム（１５）は発泡倍率が大きくなり、低密度状態でキャビティ（８）内に充填される。
【００２８】
コンベア（１）の移動により上型（５）の周囲枠（５ａ）の後縁が、排気ダクトの下部開口（１１ａ）の後端を通過した時点で、排気ダクトの下部開口（１１ａ）は外気部分に開口することになり、空間（１０）内の減圧作用を終了して、続いて移動してくる次の発泡成形型（３´）の内部空間を減圧すべく待機することになる。
【００２９】
排気ゾーン（Ｂ）を通過した発泡成形型（３）は加熱炉（Ｃ）に進入し、所定の加熱温度によりホットキュアされて発泡成形体を所定形状に成形し、次いで、脱型位置（Ｄ）に至り、上型（５）を上方に開いて硬化した成形体を成形型（３）から取り出すものである。
【００３０】
上記においては、コンベア（１）上の発泡成形型（３）のキャビティ（８）内を、所定速度での移動状態の中で減圧するようにしたが、前記実施例と同一部分に同一符号を附した図４に示すように、発泡成形型（３）の単一体に対して下部開口（３１ａ）を有する排気ダクト（３１）および覆い板（３１ｂ）を設け、この覆い板（３１ｂ）により上型（２５）の周囲枠（２５ｂ）の内面空間（１０）を覆うようにするとともに、発泡成形型（２３）を減圧ゾーン（Ｂ）で所定時間停止するように制御し、空間（１０）内の減圧によりキャビティ（８）内のガスが吸引され発泡が進行した後に台車（６）を移動し、加熱炉（Ｃ）でホットキュアをおこなうようにしてもよい。
【００３１】
上記工程により、真空発生器などの減圧装置を各発泡成形型の個々に設置することなく、サーキットコンベア（１）における加熱炉（Ｃ）の手前に真空ポンプ（１３）を具備した排気ダクト（１１）（３１）として設置し、コンベアで移動してくる台車（６）上の発泡成形型（３）（２３）に対応させればよく、簡易減圧方法によって設備が小型化できてコンパクトになり、所定形状に成形されたシートクッションなどの樹脂発泡体の低密度化と軽量化を達成することができるとともに、コストの低減が可能となるものである。
【００３２】
次に、他の実施例について説明する。前記と同様に符号を附した図５に示すごとく、シートクッションの発泡成形装置（４２）は、前述の第一の実施例に比較して、排気ゾーン（Ｂ）における排気ダクト（５１）を、複数、例えば２個の発泡成形型（４３）（４３）の上面に対応するように配置し、排気ダクト（５１）の下方は成形型の長手方向に充分長い寸法を有したスカート状の台形に拡開して、２個の発泡成形型を覆って配置するようにする。
【００３３】
そして、サーキットコンベア（１）の移動により台車上の発泡成形型（４３）が排気ゾーン（Ｂ）に到達した際には、台車（６）がスカート部（５１ｂ）に形成した図示しないスリットなどによりスカートを押し開いて内部に進入し、所定移動時間の間スカート部（５１ｂ）によって、成形型（４３）の周囲を覆うように制御する。
【００３４】
これにより、真空ポンプ（１３）を駆動した場合は、成形型上部を覆う前記スカート（５１ｂ）はブラインドカーテンとして作用し、内部の発泡成形型の上型（４５）部分を外気と遮断して減圧し、キャビティ（８）内のガスを吸引減圧して、前記と同様に、ポリウレタンフォーム（１５）の発泡倍率を大きくし、低密度状態でキャビティ内に充填するものである。
【００３５】
また、本発明の変形例としては、前記と同様に符号を附した図６に示すごとく、シートクッションの発泡成形装置（６２）は、前述の第一の実施例に比較して、排気ゾーン（Ｂ）における排気ダクト（７１）を、複数、例えば２個の発泡成形型（６３）（６３）の上面に対応するように配置し、排気ダクト（７１）の下方はスカート状の台形に拡開して、２個の発泡成形型の周縁部に近接して配置するようにする。
【００３６】
そして、サーキットコンベア（１）の移動により台車上の発泡成形型（６３）が排気ゾーン（Ｂ）に到達した際には、台車（６）を停止するとともに、排気ダクト（７１）を上方より下降させ、下方のスカート部（７１ｂ）およびその下縁部（７１ｃ）で成形型（６３）を覆うように制御する。
【００３７】
これにより、真空ポンプ（１３）を駆動した場合は、成形型上部を覆う前記スカート部（７１ｂ）および成形型周側に近接する下縁部（７１ｃ）はブラインドカーテンとして作用し、発泡成形型の上型（６５）部分を外気と遮断してスカート（７１ｂ）内の空気を吸引減圧してキャビティ（８）内部を減圧し、前記と同様に、ポリウレタンフォーム（１５）の発泡倍率を大きくし、低密度状態でキャビティ内に充填するものである。
【００３８】
したがって、この方式の場合は、排気ゾーン（Ｂ）において２個の発泡成形型（６３）を載置した台車（６）を所定時間停止するようにし、排気による減圧状態で発泡作用を促進させた後に再び排気ダクト（７１）を上昇させ、成形型（６３）との係合状態を解除して、加熱炉（Ｃ）に移動させるように制御する。
【００３９】
なお、上記各実施例においては、排気ゾーン（Ｂ）で減圧し発泡した樹脂成形体は、加熱炉（Ｃ）内を通過させ、高温雰囲気中で発泡体の硬化をおこなういわゆるホットキュアによる方式で説明したが、本発明を、ウレタンフォーム原液の注入発泡後は常温雰囲気中で硬化させる、いわゆるコールドキュア方式にも適用できることはいうまでもない。
【００４０】
そしてなお、上記実施例では、樹脂発泡成形体として自動車用シートクッションの例で説明したが、これに限らず、自動車の他のクッションやシートパッド、家具やベッド、冷蔵庫の発泡断熱材の製造方法にも適用できるものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の方法によれば、真空発生器などの減圧装置を各発泡成形型の個々に設置することなく、コンベアライン中に真空装置を具備した排気ダクトとして設置し、コンベアで移動してくる発泡成形型に対応すればよく、簡易減圧方法によって設備が小型化できてコンパクトになり、所定形状に成形された樹脂発泡体の低密度化と軽量化を達成することができるとともに、コストの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示す発泡成形装置の縦断面図である。
【図２】図１の発泡成形装置を配置したサーキットコンベアラインを示す平面図である。
【図３】図１における発泡成形装置の要部を示す拡大断面図である。
【図４】本発明第１実施例の変形例を示す発泡成形装置の縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す発泡成形装置の縦断面図である。
【図６】本発明の変形例を示す発泡成形装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１…サーキットコンベアライン　　　２、２２、４２、６２…発泡成形装置
３、２３、４３、６３…発泡成形型　　　　４…下型
５、２５、４５、６５…上型　　　　　　　　５ａ…貫通孔
５ｂ、２５ｂ…上型周囲枠　　　　　　６…台車
７…合わせ面　　　　　　　　　　　８…キャビティ
９…通気性カバー　　　　　　　　　１０…空間
１１、３１、５１、７１…排気ダクト　　　　１１ａ、３１ａ…下部開口
１１ｂ、３１ｂ…覆い板　　　　　　　　２１…吸引パイプ
１３…真空ポンプ　　　　　　　　　　１５…ウレタンフォーム
１６…原液注入装置　　　　　　　　　５１ｂ…スカート部
５１ｃ…下縁部
Ａ…原液注入位置　　　　　　　　　Ｂ…排気ゾーン
Ｃ…加熱炉　　　　　　　　　　　　Ｄ…脱型位置
【図１】
2004142112.tif 000003
【図２】
2004142112.tif 000004
【図３】
2004142112.tif 000005
【図４】
2004142112.tif 000006
【図５】
2004142112.tif 000007
【図６】
2004142112.tif 000008