(57)【要約】  【課題】  成形時のガス抜きを良好に維持して成形体の品質の向上、安定化を図り、かつバリ付き状態での製品化を可能とする発泡成形用金型及び成形方法を提供する。  【解決手段】  キャビティ１５を形成する上型１２と下型１１とからなり、下型１１の合わせ面１３にバリ形成用凹部を設けた発泡成形用金型１０において、前記バリ形成用凹部はキャビティ１５に対して開口する合わせ面１３の幅方向に延びる短冊状のバリを形成する短冊状凹部１６と、合わせ面１３の内周側縁部１８をキャビティ１５に沿って切り欠いて設けた凹部であって前記短冊状バリよりも幅狭のバリを形成する周方向凹部１７とからなり、前記キャビティ１５内に発泡原料Ｍを供給し、キャビティ１５を密閉して発泡原料Ｍを発泡、成形する。  【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティを形成する上型と下型とからなり、前記上型と下型の少なくとも一方の合わせ面にバリ形成用凹部を設けた発泡成形用金型において、
前記バリ形成用凹部は、前記キャビティに対して開口し前記合わせ面の幅方向に延びる短冊状のバリを形成する短冊状凹部と、前記合わせ面の内周側縁部を前記キャビティに沿って切り欠いて設けた凹部であって前記短冊状バリよりも幅狭のバリを形成する周方向凹部とからなることを特徴とする発泡成形用金型。
【請求項２】
前記周方向凹部が、前記合わせ面の全周にわたり設けられたことを特徴とする請求項１に記載の発泡成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発泡成形用金型を用いて、
前記キャビティ内に発泡原料を供給し、前記キャビティを密閉して前記発泡原料を発泡させ、成形することを特徴とする発泡成形体の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡原料を金型内で発泡、成形する発泡成形用金型及び発泡成形体の成形方法に関するものであり、特に自動車などの車両用シートのクッションパッドの製造に好適な発泡成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車など車両用シートは、上型と下型とにより形成されるキャビティを備えた成形用金型を使用し、軟質ポリウレタンフォームなどの合成樹脂発泡原料を金型のキャビティ内に供給し、このキャビティを密閉して発泡原料を発泡させ成形されたクッションパッドが用いられている。
【０００３】
従来の成形用金型では、発泡成形時に発生する発泡ガスやキャビティ内に残存する空気をキャビティ外部に排出するための糸状溝が上下型の合わせ面に開設されたものが用いられてきたが、ガス抜き不良による欠肉や空気溜まり等の不良が発生しやすいという問題がある。
【０００４】
この糸状溝による問題点を解決するものとして、本出願人は、上型と下型の少なくとも一方の合わせ面に、ガス抜き用の短冊状スリットを設けた発泡成形体の成形金型及びその金型を用いた発泡成形体の製造方法を提案した（特許文献１）。
【特許文献１】特開平２００３−１８１８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の文献記載の技術によれば、金型の合わせ面に設けたバリ形成用凹部の短冊状スリットにより発泡成形体に短冊状バリが形成される。この短冊状スリットでは、発泡成形時のガス抜きを良好にし上記欠肉や空気溜まり等の問題がほぼ解消し、また、短冊状バリは成形体を金型から離型する際に切断し難くスリット側にバリが残るのを防いで安定した成形作業を継続し、金型清掃の簡略化やバリ付き状態での製品化を可能とするなど成形作業性が大幅に改善されるものである。
【０００６】
しかしながら、合わせ面の周囲に間隔を置いて設けられた短冊状スリットの間では、未だ小さな欠肉や空気溜まりが発生しやすいという問題がある。また、成形体を表皮で覆い製品化する場合にも、短冊状バリの位置によってはバリが突起状となり外観性を損なう、或いは製品の機能上でバリが邪魔になるなどの理由から上記短冊状スリットを設けられない部分があり、設けた場合にはバリの除去を要することで未だ上記問題に対しては改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、成形体周上の短冊状バリの間や短冊状バリを設けることのできない部分に発生する欠肉や空気溜まり等の成形不良の問題を解決し、キャビティからのガス抜きを成形体の周上で良好に行うことで発泡成形体の安定した品質向上を図り、またバリ付きの状態での製品化を可能とし、かつバリ取りや金型清掃を簡略化し成形作業性を大幅に改善することのできる発泡成形用金型及び発泡成形体の成形方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発泡成形用金型は、キャビティを形成する上型と下型とからなり、前記上型と下型の少なくとも一方の合わせ面にバリ形成用凹部を設けた発泡成形用金型において、前記バリ形成用凹部は、前記キャビティに対して開口し前記合わせ面の幅方向に延びる短冊状のバリを形成する短冊状凹部と、前記合わせ面の内周側縁部を前記キャビティに沿って切り欠いて設けた凹部であって前記短冊状バリよりも幅狭のバリを形成する周方向凹部とからなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の発泡成形体の成形方法は、上記の発泡成形用金型を用いて、前記キャビティ内に発泡原料を供給し、前記キャビティを密閉して前記発泡原料を発泡させ、成形するものである。
【００１０】
本発明によれば、発泡成形時において、キャビティ内の発泡ガスや空気を内圧によって短冊状凹部と周方向凹部に送り、金型の合わせ面の隙間から効果的にガスや空気を外部に排出する。従来の合わせ面の幅方向に設けた短冊状凹部のみからのガス抜きで不完全であった周上部分のガス抜きを、短冊状凹部の間に設けた周方向凹部からもガス抜きすることで改善し、また、短冊状凹部が設けられない部分でのガス抜きを周方向凹部により行うことで、ガス抜きを周上で均一にし欠肉や空気溜まり等の成形不良の発生を成形体全周にわたり大幅に低減することができる。
【００１１】
このバリ形成用凹部により形成されるバリを、短冊状バリと短冊状バリよりも幅狭の周方向の薄板状バリとすることで、上記成形性を向上し成形不良を低減すると共に、バリ付き成形体の外観品質を従来のバリ除去品と同等に維持し、バリ付き状態での製品化を可能とすることができる。また、バリ取りが必要な場合も従来の糸状バリよりも大きく連続的に形成されるのでバリの除去作業が容易となり、バリや離型剤の除去、金型の清掃作業が簡略化、軽減され成形作業性を大幅に改善することができる。
【００１２】
前記周方向凹部は、前記合わせ面の全周にわたり設けることもでき、合わせ面周上の要所に配した幅方向の短冊状凹部からのガス抜きを補うことで、成形体全周のガス抜きを均一にし成形性をより向上し、また、短冊状バリが設けられない場所でのガス抜きを良好にすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、発泡成形時のキャビティからのガス抜きが安定して行われ、欠肉や空気溜まり等の成形不良の発生を大幅に低減した品質に優れる発泡成形体を製造することができる。また、バリ付きの状態で製品化が可能となり、かつバリの除去、金型の清掃が容易となり清掃作業の頻度も低減され成形作業性が大幅に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の１実施形態を、軟質ポリウレタンフォームを用いた自動車用のシートクッションを例に説明する。
【００１５】
図１は、シートクッションを成形する成形金型１０の断面図、図２は下型１１の平面図である。成形金型１０はシートクッションの表面及び側面を成形する上方に開口する下型１１と、シートクッションの裏面側を成形する型であり下型１１の開口を開閉する上型１２とから構成されている。
【００１６】
上型１２と下型１１を型締めすることにより、上型１２の合わせ面１４と下型１１の合わせ面１３とがその全周において密着し、その内部に密閉されたキャビティ１５が形成される。合わせ面１３、１４の表面は放電加工あるいは樹脂シールが施され、キャビティ１５の密閉性を確保して発泡中の流動性発泡体がキャビティ１５から漏出するのを防ぎ、また発泡ガスや空気等の気体は加工表面の僅かの凹凸の隙間を通過することができる。
【００１７】
下型１１の合わせ面１３には、複数の短冊状凹部１６が間隔を置いて設けられ、さらに、合わせ面１３の内周側縁部には全周にわたり周縁部に沿って角部分を切り欠いて設けられた段状の周方向凹部１７が短冊状凹部１６の間を繋いで設けられている。
【００１８】
この両凹部１６，１７により、発泡成形時にキャビティ１５内に発生する発泡ガスや残存する空気が発泡圧力によって凹部１６，１７に送られ合わせ面１３，１４間の隙間からキャビティ１５外に排出される。すなわち、合わせ面を横断する幅方向に大きく設けられた短冊状凹部１６に大部分の気体が送られ、短冊状凹部１６の間に残った気体は周方向凹部１７に送られるようになり、合わせ面全周における気体の排出性を向上することができる。
【００１９】
短冊状凹部１６は、図２及び図３の凹部拡大斜視図に示すように、略矩形の合わせ面１３上に全周にわたり所定間隔を置いて配され、キャビティ１５に対して開口し、合わせ面１３内において終端する短冊状の凹部であり、未貫通部２１を合わせ面１３に残して設けられている。この未貫通部２１を備えることで、上型１２と下型１１の合わせ面１３、１４は、その全周において密着するようになっている。
【００２０】
前記凹部１６が合わせ面１３上を貫通して設けられると、貫通部がキャビティ１５と金型１０外部との通路となってキャビティ１５の密閉性が低下し、成形材料がキャビティ１５外に過剰に流出して金型１０外部に団子状などの厚肉の塊を形成しやすくなり、未貫通部２１を設けることによりこの問題を防止することができる。但し、金型や合わせ面の形状、成形材料や条件によっては、短冊状凹部を外側に貫通して設ける、また貫通凹部と未貫通凹部とを適宜併用し用いることもできる。
【００２１】
短冊状凹部１６の寸法は、特に限定されないが、短冊状の幅Ｈは５〜２０ｍｍ、長さＬは１０〜３０ｍｍ、深さＤは０．２〜２．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．４ｍｍ程度が例示され、未貫通部２１の距離Ａは０〜１０ｍｍ程度であり、３〜５ｍｍ程度がガス排出性の観点から好ましい。
【００２２】
また、凹部１６の形状は、短冊状の幅Ｈ、長さＬ及び深さＤが凹部内で変化するものでもよい。例えば、図４の長さ方向断面図の凹部形状の変形例に示すように、深さＤが一定の凹部１６ａ（図４（ａ））の他に、深さＤがキャビティ１５の開口から徐々に浅くなる凹部１６ｂ（図４（ｂ））、さらに深さＤがキャビティ１５の開口から徐々に浅くなり、かつ未貫通部２１が線状（即ち距離Ａがほぼ０ｍｍ）である凹部１６ｃ（図４（ｃ））など、また、図５の凹部平面図に示すように凹部の幅Ｈがキャビティ１５の開口から徐々に狭くなる凹部１６ｄなど、様々な短冊形状が使用でき、また異なる凹部形状を組み合わせて使用することもできる。
【００２３】
周方向凹部１７は、図２及び図３に示すように、略矩形の合わせ面１３の内周に沿って全周にわたり、内周側縁部１８から外側に向かって所定幅で段状に切り欠いて設けられ、その外側端部１７ａは短冊状凹部１６の先端より内側で終端し、かつ凹部１７の深さｄが短冊状凹部１６の深さＤよりも浅く設けられている。その結果、この下型１１を用いた成形体には、図７のシートクッション１に示すように、短冊状バリ２の間を繋ぐように幅狭の薄板状バリ３が形成されるようになる。
【００２４】
これにより、周方向凹部１７は短冊状凹部１６の間に残ったガスを合わせ面の隙間に効果的に送るようになり、短冊状凹部１６からのガス抜きで不完全であった凹部１６間のガス抜きを周上で均一なものとすることで、欠肉や空気溜まり等の成形不良の発生を成形体全周にわたり大幅に低減することができるようになる。
【００２５】
周方向凹部１７の寸法は、凹部の幅ｈを短冊状凹部の長さＬより短くすること以外は特に限定されない。凹部幅ｈを短冊状凹部よりも広くすると、バリ形成用凹部の容積が大きくなりキャビティ内の内圧によるガス抜き効果が十分に得られなくなり、またバリの形成が大きくなって成形体の外観性を維持することができなくなる。
【００２６】
この凹部１７は、凹部の幅ｈが５〜２０ｍｍ、好ましくは１０〜１５ｍｍ程度であり、深さｄは０．１〜２．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．４ｍｍ程度が示される。凹部の深さｄは成形体の外観上から前記短冊状凹部１６の深さＤより浅いものが好ましい。
【００２７】
また、凹部１７の形状は、図６に例示するように、深さｄが凹部内で均一な凹部１７ａ（図６（ａ））、端部に向かって徐々に浅くなる凹部１７ｂ（図６（ｂ））、凹部断面が略三角形状の凹部１７ｃ（図６（ｃ））でもよく、また幅ｈが周上で変化するものでもよく、ガス抜きを多く要する場所では深さｄを深く、幅ｈを広く設けるなど適宜凹部の形状を設計することができる。
【００２８】
この周方向凹部１７は、合わせ面１３の全周にわたり設けることにより、合わせ面の全周からガス抜きを行うことで成形性をより向上することができる。しかし、ガス抜きが十分であるなど、周上で不要な場所では周方向凹部１７を省略することもできる。
【００２９】
また、図８の下型１１ａに示すように、シート前側１９ａのような製品外観上で短冊状バリ２が設け難い部分、また、リクライニング装置を組み付ける部位１９ｂなどの機能上で短冊状バリ２が邪魔になる部分では、短冊状凹部に代えてこの周方向凹部１７を設けガス抜き行うことができる。従って、合わせ面１３の特定場所に短冊状凹部１６と周方向凹部１７を適切に組み合わせて配置することで、図９に示すシートクッション５のように、バリがシートの外観と機能を損なわずにガス抜きを良好にし成形体の品質を維持するものとなる。
【００３０】
シートクッションの発泡成形時には、キャビティ１５内に発生する発泡ガスによる内圧上昇により、発泡ガスや空気などの気体は各凹部１６，１７に送られ、凹部１６，１７から合わせ面の隙間を通過し金型外部に除々に安定的に排出される。同時に、発泡中の流動性発泡体も凹部１６，１７内に流入し、余分の材料によって短冊状バリ２と成形体の周囲に突出する幅狭の薄板状バリ３を形成し、所定形状の成形体をキャビティ１５内に成形することができる。
【００３１】
上記短冊状と薄板状バリ２，３は、図７，９に示すように、シートクッション１，５に接続した状態で離型されるので、バリが切断して凹部側に残るのを防ぐことができる。従って、従来の糸条バリのように切断したバリが凹部を詰まらせることがなく、次の成形でもキャビティ１５からの安定したガス抜きを継続することができ、また成形の都度バリを除去していた清掃作業が大幅に軽減され、さらに液体離型剤が凹部内に堆積し難く、堆積した場合もその清掃は容易なものとなり作業性を改善する。
【００３２】
上記実施形態では、下型１１の合わせ面１３に凹部を設けた場合を例示したが、凹部１６，１７は上型１２の合わせ面１４に設けてもよく、また上下型の両方の合わせ面に開設することもでき、一方の合わせ面に短冊状凹部１６を他方に周方向凹部１７を設けるもの、さらに短冊状凹部１６と周方向凹部１７とが繋がらずに不連続のものでもよい。
【００３３】
上記の成形金型１０を用いたシートクッションの製造時は、上型１２を開けて、下型１１内に発泡原料であるウレタン原液Ｍを注入し、次いで上型１２を閉じてキャビティ１５を密閉し、ウレタン原液Ｍを発泡させる。
【００３４】
ウレタン原液Ｍは発泡ガスを発生しながらキャビティ１５内に発泡成形され、発泡成形体を形成する。この発泡ガスの内圧により、発泡ガス及びキャビティ１５内に残存する空気は各凹部１６，１７に送られ、その合わせ面や未貫通部２１の隙間を除々にかつ安定的に通過して金型１０外部に排出される。同時に、発泡中の流動性を有する発泡ウレタンは凹部１６，１７内に流入し、余分のウレタン材料によりバリを形成して、キャビティ１５内に所定形状の発泡成形体を成形する。
【００３５】
ウレタンがキャビティ１５内で発泡成形され、さらにポリウレタンフォームのキュアーが終了すると、金型１０から離型することにより、図７，９に示すように成形体の周囲に複数の短冊状バリ２と成形体に沿って連続的に突出する薄板状バリ３が形成されたシートシートクッション１，５が得られる。
【００３６】
これらの短冊状と薄板状バリ２，３は厚みが２ｍｍ以下と薄いことから、自動車用のシートクッションなどの表皮で覆う製品では、表皮によりバリが折り畳まれて覆われることで外観性を損なうことがなく、また、外観や機能上の理由から短冊状バリが設けられない場所では、短冊状バリ２に代えてこの薄板状バリ３を形成させることでガス抜きと製品の外観、機能性を両立させることのできる図９に示すようなシートクッション５が容易に得られるようになり、バリ付きの状態での製品化が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の発泡成形用金型及び発泡成形体の成形方法は、自動車などの車両用シートのクッション材として使用されるシートクッションの製造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態の金型の断面図である。
【図２】実施形態の下型の平面図である。
【図３】合わせ面凹部の拡大斜視図である。
【図４】短冊状凹部の断面図である。
【図５】短冊状凹部の平面図である。
【図６】周方向凹部の断面図である。
【図７】実施形態の別の下型の平面図である。
【図８】実施形態のシートクッションの平面図である。
【図９】図７の金型によるシートクッションの平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１……シートクッション
２……短冊状バリ
３……薄板状バリ
１０……金型
１１……下型
１２……上型
１３……下型の合わせ面
１５……キャビティ
１６……短冊状凹部
１７……周方向凹部
１８……合わせ面の内周側縁部
Ｍ……発泡原料
【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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【図７】
2005153293.tif 000009
【図８】
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【図９】
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