(57)【要約】【課題】  成形物全体が柔らかく弾力性のある感触を呈するものとすることができ、しかも、成形物の表面に平滑なスキン層を形成して容易に表面意匠をきれいに仕上げることができる立体成形物を提供する。【解決手段】  立体モデル１を上半部領域１Ａと複数に分割した下半部領域１Ｂ、１Ｃとの領域に区画して各領域毎にシリコン樹脂材を塗布して下端部１Ｄが開口したシリコン樹脂型を製作し、前記シリコン樹脂型の開口した箇所から中空部にウレタン樹脂材を吹き付けてスキン層とし、更に発泡ウレタン樹脂材を充填して、スキン層のある立体成形物を製造する方法である。【選択図】図１
2007301963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体成形物の型モデルとなる立体モデルを上半部領域と複数に分割した下半部領域との領域に区画して下半部領域における各下端部を残し各領域毎にシリコン樹脂材を塗布して内面層とするとともに上半部領域と各下半部領域との境界部に外方に突出するシリコン樹脂材にてフランジ部を形成して後、これらシリコン樹脂材の箇所の外周を熱硬化性樹脂材にて被覆し、前記立体モデルを除去してシリコン樹脂材の内面層を前記フランジ部で連結して下端部が開口した中空部を形成するシリコン樹脂型製作工程と、前記シリコン樹脂型の下端部が開口した箇所から前記中空部に合成樹脂材を吹き付けて前記中空部の表面に合成樹脂材を被覆する立体成形物の表面処理工程と、前記表面処理工程にて合成樹脂材で表面が被覆された中空部に前記合成樹脂材と接合する特性の発泡合成樹脂材を充填する発泡合成樹脂充填工程と、前記発泡合成樹脂材が硬化した後、シリコン樹脂型を分離させる立体成形物製造工程とからなることを特徴とする立体成形物の製造方法。
【請求項２】
前記立体成形物の表面処理工程において、前記シリコン樹脂型の下端部が開口した箇所から前記中空部にウレタン樹脂材を吹き付けて前記中空部の表面にウレタン樹脂材を被覆し、前記発泡合成樹脂充填工程において、前記表面処理工程にてウレタン樹脂材で表面が被覆された中空部に前記ウレタン樹脂材と接合する特性の発泡合成樹脂材を充填することを特徴とする請求項１に記載の立体成形物の製造方法。
【請求項３】
前記立体成形物の表面処理工程において下半部領域部に相当する部分が上半部領域に比し硬度が高いウレタン樹脂材を吹き付けることを特徴とする請求項２に記載の立体成形物の製造方法。
【請求項４】
前記シリコン樹脂型製作工程においてシリコン樹脂材の箇所の外周をＦＲＰ樹脂材にて被覆し、前記立体モデルを除去してシリコン樹脂材の箇所を前記フランジでボルトにて連結することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかひとつに記載の立体成形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、シリコン樹脂型を用いた立体成形物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  いす、人形等に適用される立体成形物全体としても柔らかく弾力性のある感触を呈する発泡樹脂材を使用して成形された立体成形物は表面がかけ易いためにその表面層になんらかの処理を施す必要がある。例えば、特許文献１記載のように発泡樹脂の基体の表層部にクロスやグラスウールや布片等の有孔可撓性材を埋設する発泡樹脂製いす用座席では、成形加工の際、成形型の内面要所に有孔可撓性材を埋設する必要があり、成形加工の作業性が悪いという問題があり、このような有孔可撓性材を埋設せずに、溶融したウレタン発泡樹脂をシリコン型に注入型から高圧力で圧入させて成形物の表面にスキン層を作る玩具、人形等に適用される立体成形物が提案されている（特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】  実開昭５０−１０５１２号公報
【特許文献２】  実用新案登録第３０５３１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、上記特許文献２の上記のような立体成形物のスキン層には、発泡樹脂を使用して成形する立体成形物であるため、その表面のスキン層にセル（気泡による穴）が発生し、しかもこのスキン層の厚みは薄くそのため耐久性をもたせるために、フィルム等からなる透明被膜を成形物の表面に被覆したり、塗膜を形成する必要がある。【０００５】  本発明は、上記問題点を解消し表面が硬くなることがなく、成形物全体としても柔らかく弾力性のある感触を呈するものとすることができ、しかも、成形物の表面に平滑なスキン層を形成して容易に表面意匠をきれいに仕上げることができる立体成形物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請求項１に記載の発明は、立体成形物の型モデルとなる立体モデルを上半部領域と複数に分割した下半部領域との領域に区画して下半部領域における各下端部を残し各領域毎にシリコン樹脂材を塗布して内面層とするとともに上半部領域と各下半部領域との境界部に外方に突出するシリコン樹脂材にてフランジ部を形成して後、これらシリコン樹脂材の箇所の外周を熱硬化性樹脂材にて被覆し、前記立体モデルを除去してシリコン樹脂材の内面層を前記フランジ部で連結して下端部が開口した中空部を形成するシリコン樹脂型製作工程と、前記シリコン樹脂型の下端部が開口した箇所から前記中空部に合成樹脂材を吹き付けて前記中空部の表面に合成樹脂材を被覆する立体成形物の表面処理工程と、前記表面処理工程にて合成樹脂材で表面が被覆された中空部に前記合成樹脂材と接合する特性の発泡合成樹脂材を充填する発泡合成樹脂充填工程と、前記発泡ウレタン樹脂材が硬化した後、シリコン樹脂型を分離させる立体成形物製造工程とからスキン層のある立体成形物を製造することを特徴とする。【０００７】  また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の立体成形物の表面処理工程において、前記シリコン樹脂型の下端部が開口した箇所から前記中空部にウレタン樹脂材を吹き付けて前記中空部の表面にウレタン樹脂材を被覆し、発泡合成樹脂充填工程において、前記表面処理工程にてウレタン樹脂材で表面が被覆された中空部に前記ウレタン樹脂材と接合する特性の発泡合成樹脂材を充填することを特徴とする。【０００８】  請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の立体成形物の表面処理工程において、下半部領域部に相当する部分が上半部領域に比し硬度が高いウレタン樹脂材を吹き付けることにより下左半部領域と下右半部領域部がより硬くなり、いすの脚のような支持機能を得ることができる。【０００９】  また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかひとつに記載のシリコン樹脂型製作工程において、シリコン樹脂材の箇所の外周をＦＲＰ樹脂材にて被覆し、前記立体モデルを除去してシリコン樹脂材の箇所を前記フランジでボルトにて連結する成形型からの取り外しが容易になる。これにより、シリコン樹脂型等を用いて成形が可能となる。
【発明の効果】
【００１０】  以上のように本発明の立体成形物の製造方法によれば、合成樹脂材を吹き付けて表面にスキン層を簡単に形成できてそのスキン層を有するウレタン発泡樹脂などの発泡した合成樹脂材を用いて発泡成形することにより、表面が柔らかい感触のものが得られ、しかも、内部が発泡体状となるため、立体成形物全体として柔軟性、弾力性を持たせることができる。従って、座り心地のよいいすや人体に似たような感触の人形玩具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  以下、本発明の一実施形態に係るいすに適用される立体成形物の製造方法について図面を参照して説明する。【００１２】  図１に示すように、原形製作工程で、所望のモデル形状になるよう発泡スチロール樹脂材１Ａを削りその表面にスチロール樹脂１１を塗布して表面を硬くしてＴ字状のいすとして利用する立体モデル１を作成する。前記Ｔ字状の立体モデル１はいすの座部となる頭部を上半部領域１Ａとし、脚部を複数に分割してこの実施例では下左半部領域１Ｂと下右半部領域１Ｃの２つに分割して３つの領域に区画して、脚部の下端は下左半部領域１Ｂと下右半部領域１Ｃとの境界領域１Ｄとなる。【００１３】  図２に示すように、シリコン樹脂型製作工程で、立体成形物の型モデルとなる前記立体モデル１の上半部領域１Ａにシリコン樹脂材を塗布して内面層２とする。その際、粘土からなる支持ベース１１として上半部領域１Ａと下左半部領域１Ｂおよび上半部領域１Ａと下右半部領域１Ｃとの境界部に外方に突出するフランジ部２Ａをシリコン樹脂材にて形成する。さらに、図３において、このシリコン樹脂材の内面層２の外周をＦＲＰ樹脂材のような熱硬化性樹脂材にて被覆して外面層２１とし、フランジ部２Ａの上面にも熱硬化性樹脂材にて被覆してフランジ部２１Ａを形成した上半部型２１０とする。同様に、図４において、下左半部領域１Ｂにおいても下端部１Ｄを残しシリコン樹脂材を塗布して内面層３とするとともに上半部領域１Ａと下左半部領域１Ｂとの境界部で外方に突出するシリコン樹脂材にてフランジ部３Ａを形成して後、図５において、前記内面層３の外周を熱硬化性樹脂材にて被覆して外面層３１とし、フランジ部３Ａの上面にも熱硬化性樹脂材にて被覆してフランジ部３１Ａを形成して下左半部型３１０とする。下右半部領域１Ｃにおいても同様に下端部１Ｄを残しシリコン樹脂材を塗布してそれぞれ内面層４とするとともに上半部領域１Ａと下右半部領域１Ｃとの境界部に外方に突出するシリコン樹脂材にてフランジ部４Ａを形成して後（図示せず）、これらシリコン樹脂材の内面層３および４の外周を熱硬化性樹脂材にて被覆して外面層４１とし、フランジ部４Ａの上面にも熱硬化性樹脂材にて被覆してフランジ部４１Ａを形成して下右半部型４１０として図６のように上半部型２１０、下左半部型３１０および下右半部型４１０となる。次に、図７において、上半部型２１０、下左半部型３１０および下右半部型４１０から前記立体モデル１を除去する。そして、図８において、上半部型２１０、下左半部型３１０および下右半部型４１０を前記フランジ部２Ａ、２１Ａ、３Ａ、３１Ａ、４Ａ、４１Ａで連結してボルト７で締結することにより下端部５が開口した中空部６のあるシリコン樹脂型を形成する。【００１４】  上記の実施例においては、立体モデル１の下半部を下左半部領域１Ｂと下右半部領域１Ｃの２つに分割して図９のように下左半部型３１０および下右半部型４１０を説明したが、図１０のように下半部型をＡ、ＢおよびＣと３つの領域に分割し、このように細かく分割すると複雑な形状にも対応して成形ができる。【００１５】  図１１に示すように、ウレタン樹脂材を合成樹脂材とした立体成形物の表面処理工程で、前記シリコン樹脂型の下��部５の開口した箇所にスプレーガン７を挿入しスプレーガン７にて前記中空部６の表面にウレタン樹脂材を吹き付けてウレタン被覆層８をスキン層として立体成形物（図１６参照）の表面処理をする。このようにスキン層の形成に際してウレタン樹脂材を吹き付ける作業は、刷毛塗りに比し作業性がよく大掛かりな設備を必要としない効果がある。【００１６】  図１２に示すように、上記立体成形物の表面処理工程において、下左半部領域１Ｂおよび下右半部領域部１Ｃに相当する下左半部型３１０および下右半部型４１０が上半部領域１Ａに相当する上半部型２１０に比し硬度が高いウレタン樹脂材を吹き付けてウレタン被覆強化層９をスキン層として、立体成形物（図１６参照）の表面処理をする。【００１７】  図１３に示すように、発泡ウレタン樹脂材を発泡合成樹脂材とした発泡合成樹脂充填工程で、前記シリコン樹脂型を逆さにした状態で表面がウレタン樹脂材で被覆された中空部６に発泡ウレタン樹脂材１０を図１４に示す状態まで充填する。【００１８】  図１５に示すように、立体成形物製造工程で、前記充填した発泡ウレタン樹脂材１０が硬化した後、ボルト７を緩めてシリコン樹脂型を分離して立体成形物１００を取り出す。【００１９】  このようにして取り出してできた立体成形物１００は図１６に示すようにＴ字状の立体モデル１を転写したものとなり、しかも、前記立体成形物１００には全体がウレタン被覆層８のようなスキン層となっているので、柔軟である一方、脚部には硬度が高いウレタン被覆強化層９が形成されているので、強固となり芯材となっている。このような構成をした立体成形物１００は、例えば、座部となる頭部が柔軟ないすとして利用できる。【００２０】  立体成形物の表面処理工程および発泡合成樹脂充填工程において使用する合成樹脂材および発泡合成樹脂材は、ウレタン樹脂材と接合する特性の発泡ウレタン樹脂材とウレタン樹脂材との組み合わせで説明したが、シリコン樹脂材と接合する特性の発泡シリコン樹脂材とシリコン樹脂材との組み合わせ、スチロール樹脂材と接合する特性のスチロール樹脂材や発泡ウレタン樹脂材とスチロール樹脂材との組み合わせ、ウレタン樹脂材と接合する特性の発泡スチロール樹脂材との組み合わせ、エポキシ樹脂材と接合する特性の発泡ウレタン樹脂材や発泡スチロール樹脂材とエポキシ樹脂材との組み合わせなど、適宜選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】  原形製作工程の立体モデルの断面図である。
【図２】  シリコン樹脂型の上半部型でシリコン樹脂材を塗布した内面層を示す断面図である。
【図３】  図２の内面層に熱硬化性樹脂材にて被覆して外面層を示す断面図である。
【図４】  下半部領域を２分割した場合の実施例で、下左半部型でシリコン樹脂材を塗布した内面層を示す断面図である。
【図５】  同上の図４の内面層に熱硬化性樹脂材にて被覆して外面層を示す断面図である。
【図６】  同上の上半部型、下左半部型および下右半部型を実施例とし立体モデルを除去する前の状態を示す断面図である。
【図７】  同上の上半部型、下左半部型および下右半部型を実施例とし立体モデルを除去する状態を示す断面図である。
【図８】  同上の上半部型、下左半部型および下右半部型を実施例とするシリコン樹脂型の断面図である。
【図９】  同上の下半部領域を２分割した下半部型の実施例を示す断面図である。
【図１０】  下半部領域を３分割した下半部型の異なる実施例を示す断面図である。
【図１１】  上半部型、下左半部型および下右半部型を実施例とするシリコン樹脂型の中
【図１２】  図１１において硬度が高いウレタン樹脂を吹き付ける状態を示す断面図である。
【図１３】  同上のシリコン樹脂型を逆さにしてその中空部へ発泡ウレタン樹脂材を充填する状態を示す断面図である。
【図１４】  図１３において発泡ウレタン樹脂材の充填を完了した状態を示す断面図である。
【図１５】  シリコン樹脂型を分離して立体成形物を取り出す状態を示す断面図である。
【図１６】  立体成形物を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】１  立体モデル
１Ａ  上半部領域
１Ｂ  下左半部領域
１Ｃ  下右半部領域
１Ｄ  境界領域
２  シリコン樹脂材の内面層
２Ａ  フランジ部
２１  熱硬化性樹脂材
２１Ａ  フランジ部
３  シリコン樹脂材の内面層
３Ａ  フランジ部
３１  熱硬化性樹脂材
３１Ａ  フランジ部
４  シリコン樹脂材の内面層
４Ａ  フランジ部
４１  熱硬化性樹脂材
４１Ａ  フランジ部
５  下端部
６  中空部
７  スプレーガン
８  ウレタン被覆層
９  ウレタン被覆強化層
１０  発泡ウレタン樹脂材
１００  立体成形物
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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