(57)【要約】【課題】成形品の原料供給口に相当する箇所に凸状部が形成されるのが抑えられる成形品の製造方法を提供する。【解決手段】第１底壁１、側壁３及び第２底壁２を有する中空の成形型１００の内部空間Ｓに、第１底壁１に形成された原料供給口１Ａから、原料７を吹き込んで成形品を製造する成形品の製造方法である。また、原料供給口１Ａには原料供給管４が接続されるとともに、内部空間Ｓから原料供給管４の側へと突出した突出空間部ＳＡが形成されており、突出空間部ＳＡ及び内部空間Ｓに原料７を吹き込んで、原料７を供給し終えた後、突出空間部ＳＡが閉塞プレート５２により閉塞されるとともに、突出空間部ＳＡの突出方向の寸法が小さくなるように、閉塞プレート５２及び／又は成形型１００を移動させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１底壁、側壁及び第２底壁を有する中空の成形型の内部空間に、
前記第１底壁に形成された原料供給口から、原料を吹き込んで成形品を製造する成形品の製造方法であって、
前記原料供給口には原料供給管が接続されるとともに、前記内部空間から前記原料供給管の側へと突出した突出空間部が形成されており、
前記突出空間部及び前記内部空間に前記原料を吹き込んで、前記原料を供給し終えた後、
前記突出空間部の前記内部空間とは反対側が閉塞プレートにより閉塞されるとともに、
前記突出空間部の突出方向の寸法が小さくなるように、前記閉塞プレート及び／又は前記成形型を移動させることを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項２】
前記閉塞プレートの前記突出空間部側の表面と、
前記第１底壁の前記原料供給口周りの内面と、が略面一となるまで、前記閉塞プレート及び／又は前記成形型を移動させる請求項１に記載の成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、成形型内に吹き込まれて供給された原料が、原料供給口の部分で外方へ突出して残留するのが抑制され、成形品の原料供給口に対応する箇所に凸状部が形成されるのが抑えられる成形品の製造方法に関する。本発明は、成形後のトリミング等を必要としないか、又は少なくともトリミング等の作業が軽減される効率のよい成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フロアサイレンサ、フロアカーペット、ルーフトリム、ドアトリム等の車両用内装材の製品分野や、建築物の床、天井、壁、カーペット等の建材などの製品分野で、断熱、遮音、緩衝等を目的としてシート状等の繊維成形品が用いられている。このような繊維成形品は各種の方法により製造される。例えば、バインダ繊維と樹脂フォームチップとの混合原料を中空の成形型に吹き込み、加熱し、その後、冷却する方法が挙げられる（図５参照、図５の成形型１０１中の破線矢印は、原料供給筒Ｎから吹き込まれ、供給された原料７が流動している方向を表す。）。このように型に原料を吹き込んで成形する方法として、繊維状バインダと軟質ウレタンフォーム等のチップとを混合した処理材を成形型等に吹き込む際、抵抗の増大を検知し、吹き込み風量を調整する防音材の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６００９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された防音材の製造方法によれば、材料密度が全体に亘って均一であり、かつ優れた防音性を有する防音材の製造が可能である。しかし、この製造方法では、成形型内に吹き込まれて供給された原料が、原料供給口の部分で外方へ突出して残留するのを抑制することには全く注意が払われていない。そのため、このまま加熱した後、冷却する等の方法で成形品を製造した場合、成形品の原料供給口に対応する箇所に凸状部が形成されることになる。そして、この凸状部をトリミング等により十分に除去する作業が必要となるため、改善、改良が必要とされている。
【０００５】
本発明は上述の従来の状況に鑑みてなされたものであり、成形型内に吹き込まれて供給された原料が、原料供給口の部分で外方へ突出して残留するのが抑制され、成形品の原料供給口に対応する箇所に凸状部が形成されるのが抑えられる成形品の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、成形後のトリミング等を必要としないか、又は少なくともトリミング等の作業が軽減される効率のよい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】
本発明は以下のとおりである。
１．第１底壁、側壁及び第２底壁を有する中空の成形型の内部空間に、
前記第１底壁に形成された原料供給口から、原料を吹き込んで成形品を製造する成形品の製造方法であって、
前記原料供給口には原料供給管が接続されるとともに、前記内部空間から前記原料供給管の側へと突出した突出空間部が形成されており、
前記突出空間部及び前記内部空間に前記原料を吹き込んで、前記原料を供給し終えた後、
前記突出空間部の前記内部空間とは反対側が閉塞プレートにより閉塞されるとともに、
前記突出空間部の突出方向の寸法が小さくなるように、前記閉塞プレート及び／又は前記成形型を移動させることを特徴とする成形品の製造方法。
２．前記閉塞プレートの前記突出空間部側の表面と、
前記第１底壁の前記原料供給口周りの内面と、が略面一となるまで、前記閉塞プレート及び／又は前記成形型を移動させる前記１．に記載の成形品の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の成形品の製造方法によれば、原料を供給し終えた後、突出空間部の内部空間とは反対側が閉塞プレートにより閉塞される。その後、突出空間部の突出方向の寸法が小さくなるように、閉塞プレート及び／又は成形型を移動させる。そのため、原料供給口の部分で原料が外方へ突出して残留するのが抑制されるとともに、成形品に凸状部が形成されるのが抑えられる。これにより、成形後のトリミング等の作業が必要なくなるか、少なくとも軽減され、効率よく成形品を製造することができる。
また、閉塞プレートの突出空間部側の表面と、第１底壁の原料供給口周りの内面と、が略面一となるまで、閉塞プレート及び／又は成形型を移動させる場合は、原料供給口に対応する箇所に凸状部がほぼ形成されない成形品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】原料吹込開始前の成形型等の模式的な断面図である。
【図２】成形型内に原料を吹き込んでいる様子を表す模式的な断面図である
【図３】原料供給後、突出空間部が閉塞された様子を表す模式的な断面図である。
【図４】突出空間部が閉塞された後、成形型を上昇させた様子を表す模式的な断面図である。
【図５】従来の成形品の製造方法を表す模式的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を図も参照しながら詳しく説明する。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１０】
本発明の成形品の製造方法は、第１底壁１、側壁３及び第２底壁２を有する中空の成形型１００の内部空間Ｓ（図１参照）に、第１底壁１に形成された原料供給口１Ａに接続された原料供給管４から、原料７を吹き込んで成形品を製造する成形品の製造方法である。また、原料供給管４の先端部には、内部空間Ｓから原料供給管４の側へと突出した突出空間部ＳＡが形成されている（図１参照、開口プレート５１の開口部５１Ａから原料が供給される。また、原料供給管４に配設される閉塞プレート５２と内部空間Ｓとの間が突出空間部ＳＡとなる。）。そして、原料供給管４から突出空間部ＳＡ及び内部空間Ｓに原料７を吹き込んで（図２参照）、原料７を供給し終えた後、突出空間部ＳＡの内部空間Ｓとは反対側が閉塞プレート５２により閉塞され（図３参照）、その後、突出空間部ＳＡの突出方向の寸法が小さくなるように、閉塞プレート５２及び／又は成形型１００を移動させる（図４参照）。これにより、原料供給管４の先端部が、成形型１００の内部空間Ｓに吹き込まれ、堆積された原料７に少し食い込むことになるが（図４参照）、成形後、補修を要するほどの凹部等が形成されることはない。
【００１１】
［１］成形型
成形型１００は、中空であって、第１底壁１、側壁３及び第２底壁２を有する（図１〜４参照）。この成形型１００の内部空間Ｓの形状は、成形品の外形と略同形状である。また、成形型１００の材質は特に限定されないが、取り扱い易さ及び耐熱性等を考慮すると金属製であることが好ましい。金属の種類も特に限定されないが、ステンレス鋼、アルミニウム等を用いることができる。ステンレス鋼製であれば、十分な強度を有するとともに、発錆し難い成形型１００とすることができる。また、アルミニウム製であれば、十分な強度を有するとともに、軽量な成形型１００とすることができる。
【００１２】
成形型１００の型壁のうち少なくとも側壁３は通気性を有している。側壁３に、側壁通気孔３Ａを設けてもよいし、通気性を有する材料を用いて側壁３を形成してもよい。側壁通気孔３Ａを設ける場合、その個数、形状は特に限定されない。例えば、形状としては、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形などとすることができる。更に、通気性を有する材料を用いたときは、通気部は製品の外周形状と略同じ形状となる。
【００１３】
また、側壁通気孔３Ａの大きさは、供給される原料７が側壁通気孔３Ａから漏出しない限り、特に限定されない。更に、側壁通気孔３Ａは成形型１００の側壁３の全面に略均等に設けられていることが好ましく、これによって、平面方向により均質な成形品を製造することができる。
【００１４】
［２］原料の供給及び成形
原料７を原料供給口１Ａから吹き込んで供給する方法は特に限定されない。例えば、原料７の入った図示しない容器からブロア等を用いた気流とともに原料を流動させ、原料供給管４内を空送させて、吹き込む方法が採用される。また、図２では、第１底壁１が上方側の底壁であり、原料７は上方から吹き込まれ、供給されるように図示されているが、第１底壁１を下方側の底壁とし、原料７を下方から吹き込み、供給することもできる。
【００１５】
更に、原料７の供給時、図２のように、原料供給管４内を空送されてきた原料７は、開口プレート５１の開口部５１Ａを流通させ、次いで、成形型１００の第１底壁１に形成された原料供給口１Ａから内部空間Ｓに吹き込むことができる。そして、所定量の原料７が成形型１００の内部空間Ｓ全体に吹き込まれ、充填された後、原料の供給を停止する（図３参照）。その後、開口プレート５１を移動させ、次いで、開口プレート５１が配されていた位置に閉塞プレート５２を配する。
【００１６】
上述のように、原料７を吹き込んで供給した後、閉塞プレート５２を配した状態では、図３のように、閉塞プレート５２と内部空間Ｓとの間に、突出空間部ＳＡに充填された原料７からなる突出空間部ＳＡと略同形状の凸状部が形成されてしまう。そのため、このまま成形した場合、凸状部を有する成形品となってしまい、トリミング等の後処理が必須となる。そこで、成形前に、充填された原料７からなる凸状部が押し潰され、凸状部の突出方向の寸法が小さくなるように、閉塞プレート５２及び／又は成形型１００を移動させる（図４参照、実際には成形型１００を上方に移動させることが多い。）。
【００１７】
また、閉塞プレート５２及び／又は成形型１００を移動させる場合、閉塞プレート５２の突出空間部ＳＡ側の表面５２Ａと、第１底壁１の原料供給口１Ａ周りの内面１Ｂと、が略面一となるまで、閉塞プレート５２及び／又は成形型１００を移動させることが好ましい（図４参照）。これにより、充填された原料７からなる凸状部がほぼ消滅し、凸状部が形成されないか、殆ど形成されない成形品とすることができる。これにより、トリミング等の作業が不要となるか、少なくとも十分に軽減される。
【００１８】
尚、開口プレート５１及び閉塞プレート５２は、図示しないプレート支持部材及び移動手段により支持され、所定の待機位置と配置位置との間を移動させることができる。また、図２、３では、開口プレート５１と閉塞プレート５２とを別部材として図示したが、開口プレート５１と閉塞プレート５２とは、１枚のプレートとすることもできる。即ち、１枚のプレートの長手方向の略中央を境界部として一方側に開口部５１Ａを設け、開口プレート５１及び閉塞プレート５２として兼用することもできる。
【００１９】
更に、原料供給口１Ａの近傍に内部空間Ｓ内の圧力を測定するための圧力計を配置し、圧力が所定値となったときに、原料７の吹き込みを中止するようにすることが好ましい。また、原料７は、成形型１００の内部空間Ｓ内の圧力を検知しながら、吹き込み当初から段階的に圧力を低下させながら吹き込み、供給することが好ましい。これにより、原料７は、時間当たりの吹き込み量が低減するように調整されながら供給される。そして、所定量の原料７が充填される時点の圧力を予め把握しておき、その圧力となった時点で原料７の吹き込みを中止する。これにより、原料７は成形型１００の内部空間Ｓの全体に過不足なく供給され、原料供給口１Ａ近傍の突出空間部ＳＡ等への過剰な原料７の吹き込みが防止される。これにより、原料が外方へ突出して残留するのがより抑えられ、所定形状を有する成形品をより容易に製造することができる。
【００２０】
成形型１００に吹き込まれ、供給される原料７には、通常、加熱により溶融し、原料７の繊維間、粒子間等を融着させる熱融着成分が含有されている。そして、成形型１００内に、原料７を吹き込んで供給した後、予備成形品を加熱することにより、熱融着成分が溶融し、原料７の繊維間、粒子間等が接合される。その後、冷却することにより、成形品が製造される。加熱温度は、原料７の材質、熱融着成分の融点等を勘案し、非熱融着成分は全く溶融せず、熱融着成分のみが溶融してバインダとして機能する所定の温度とすることができる。また、加熱時間は、原料７の材質、及び加熱温度等にもより、特に限定されないが、熱融着成分のほぼ全体が溶融し、原料７の繊維間、粒子間等が十分に接合される限り、短時間の加熱とすることが好ましい。
【００２１】
上述の加熱の方法は特に限定されない。例えば、原料７が充填された成形型１００に熱風を慣通させる方法で加熱することができる。また、原料７が充填された成形型１００を、加熱炉を通過させたり、加熱炉内に所定時間静置したり、遠赤外線ヒータ等により加熱したり、する方法で加熱することができる。これにより、熱融着成分を軟化、溶融させることができる。その後、型に室温又は低温の風を慣通させる方法、及び型を外部から空冷する方法、冷風や冷水等により強制冷却する方法等によって冷却し、成形品を製造することができる。
【００２２】
本発明の成形品の製造方法によれば、例えば、車両用内装材などの成形品を、凸状部のない、又は凸状部の形成が抑えられた形状として成形することができる。そのため、成形後、凸状部をトリミングによって除去する等の作業が必要ないか、少なくとも軽減される。また、成形品は、略所定形状の内部空間Ｓを有する成形型１００を用いて、所定形状の成形品として製造することができる。更に、平板状に成形し、その後、予め所定温度に加熱された平板状の予備成形体を、雰囲気温度又は必要に応じて所定温度に冷却された成形型により加圧することにより、所定形状の成形品とすることもできる。また、成形型を使用し、所定温度に調温された型内に平板状の予備成形体を載置し、加熱、加圧し、その後、冷却することにより、所定形状の成形品とすることもできる。
【００２３】
［３］原料
原料７は特に限定されない。通常、バインダとなる熱融着性繊維７１と、樹脂発泡体粒子７２及び／又は熱融着性繊維７１よりも融点の高い高融点繊維とを含有する混合された原料７が用いられる（図２〜４及び５参照、これらの図では、熱融着性繊維と樹脂発泡体粒子とを用いている。）。
【００２４】
熱融着性繊維７１としては、比較的低温で融解し、樹脂発泡体粒子７２等を接合させることができる低融点ポリエステル繊維及びポリオレフィン繊維等が好ましい。また、熱融着性繊維７１としては、低融点の鞘部と、鞘部が溶融する温度では溶融しない高融点の芯部とからなる芯鞘繊維を用いることもできる。このような芯鞘繊維としては、例えば、次のものが挙げられる。すなわち、鞘部が相対的に低融点のポリエステルからなり、芯部が相対的に高融点のポリエステルからなる芯鞘繊維、及び鞘部がポリエチレンからなり、芯部がポリプロピレンからなる芯鞘繊維等が挙げられる。更に、熱融着性繊維７１としては、ポリプロピレンとポリエチレンとのサイドバイサイド繊維等のサイドバイサイド繊維を用いることもできる。
【００２５】
樹脂発泡体粒子７２としては、ポリウレタン発泡体、ポリオレフィン発泡体等の各種の樹脂発泡体の粒子を用いることができる。樹脂発泡体粒子７２としては、これらの粒子を１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、樹脂発泡体粒子７２としては、未使用の発泡体の粒子を用いてもよく、所定の品質の成形品とすることができる限り、廃材を再利用することもできる。例えば、車両のシュレッダーダストから金属、ガラス、ワイヤハーネス等のダストを除いた残分に含まれる破砕物、及び車両用内装材を製造するときのトリミングにより発生する端材等を再利用することもできる。
【００２６】
樹脂発泡体粒子７２の形状は特に限定されず、どのような形状であってもよい。例えば、破砕物及び端材等は不定形である。樹脂発泡体粒子７２の寸法も特に限定されず、最大寸法が８〜１８ｍｍ、特に１０〜１５ｍｍである樹脂発泡体粒子７２を用いることができる。この樹脂発泡体粒子７２の最大寸法は、成形品の厚さ等によって適宜の寸法とすることが好ましい。
【００２７】
高融点繊維としては、熱融着性繊維７１が溶融する温度で溶融しない各種の合成繊維を用いることができる。この合成繊維としては、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維等のポリエステル繊維、ナイロン６繊維、ナイロン６６繊維等のポリアミド繊維などが挙げられる。高融点繊維としては、これらの繊維を１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
更に、熱融着性繊維７１と、樹脂発泡体粒子７２及び／又は高融点繊維との質量割合は、熱融着性繊維７１により樹脂発泡体粒子７２等を容易に脱落することがないように接合させることができる限り特に限定されない。熱融着性繊維７１、樹脂発泡体粒子７２及び高融点繊維の合計を１００質量％とした場合に、熱融着性繊維７１は４０質量％以上、１００質量％未満、特に６０〜９５質量％、更に７５〜９０質量％であることが好ましい。これにより、十分な強度等を備える成形品をより容易に製造することができる。尚、熱融着性繊維７１と、樹脂発泡体粒子７２及び／又は高融点繊維とを十分に均一に分散させ、混合させることが好ましい。分散、混合が十分に均一であれば、熱融着性繊維７１がより少量であっても、樹脂発泡体粒子７２等を容易に脱落することがないように接合させることができる。
【００２９】
原料には、必要に応じて各種の添加剤が含有されていてもよい。そのような添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、難燃剤、難燃助剤、軟化剤、繊維構造体の耐衝撃性及び耐熱性等を向上させるための無機又は有機の各種充填剤、帯電防止剤、着色剤、可塑剤等が挙げられる。また、これらの添加剤は、熱融着性繊維７１、樹脂発泡体粒子７２及び／又は高融点繊維のうちの少なくとも１種に配合することで、成形品に含有させることができる。
【００３０】
［４］成形品の用途等
本発明の成形品の用途は特に限定されない。車両、建材等の広範な製品分野で用いることができ、特に車両用内装材として有用である。車両用内装材としては、例えば、フロアサイレンサ、フロアカーペット、ルーフトリム、ドアトリム等の各種の内装材が挙げられる。成形品は、これらの各種の用途において用いられるため、その厚さは特に限定されず、用途等によって適宜の厚さとすることができる。成形品の厚さは、通常、５〜１００ｍｍ、特に５〜７５ｍｍとすることができる。成形品の厚さが５〜７５ｍｍであれば、多くの用途において十分な強度等を備えるとともに、比較的軽量な部材として好適に用いることができる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
原料としては熱融着性繊維及び樹脂発泡体粒子を用いた。熱融着性繊維としては、芯部の材質がポリエチレンテレフタレート（融点；２６０℃）、鞘部の材質が共重合ポリエステル樹脂（融点；１１０℃）である芯鞘型熱融着性短繊維（東レ社製、商品名「Ｔ９６１１」、平均繊度；２．２デシテックス、平均繊維長；１０ｍｍ）を用いた。また、樹脂発泡体粒子としては、塊状の軟質ポリウレタン発泡体を破砕してなる破砕物である粒状ポリウレタン発泡体を用いた（密度；０．０１５〜０．０３０ｇ／ｃｍ３、最大寸法；１５ｍｍ）。また、熱融着性繊維と樹脂発泡体粒子との合計を１００質量％とした場合に、熱融着性繊維は７５質量％とした。
【００３２】
上述の熱融着性繊維と、粒状ポリウレタン発泡体とをドライブレンドし、混合物からなる原料７を、図２に記載のように、ステンレス鋼製の成形型１００に接続された原料供給管４内を空送させ、開口プレート５１の開口部５１Ａを経て原料供給口１Ａから吹き込み、供給した。また、原料供給管４の周方向の対向する位置に２個のＬ字金具６１を固定し、これらのＬ字金具６１に設けられた貫通孔に挿通されたピン６２にネジ６３を嵌め込み、ネジ６３の先端面に固定された当接板６４を成形型１００の第１底壁の表面に固定した。尚、原料７は、原料供給口１Ａの近傍に配置された圧力計により型内の圧力を８段階に順次低下させながら吹き込み、全量で４５００ｇの原料７を供給した。その後、開口プレート５１を閉塞プレート５２と入れ替えた（図３参照）。次いで、成形型１００を、第１底壁１の外表面と、図示されていないプレート支持部材の外表面とが接する位置まで上昇させた（図４参照）。
【００３３】
次いで、成形型１００に２００℃の熱風を慣通させ、熱融着性繊維を軟化、溶融させて、熱融着性繊維と樹脂発泡体粒子との間等を接合させ、次いで、室温の風を慣通させて室温にまで冷却させて、乗用車のフロアサイレンサを製造した。このフロアサイレンサには、成形型１００の内部空間Ｓの突出空間部ＳＡに相当する凸状部は全くなく、トリミングの必要はなかった。
また、樹脂発泡体粒子に代えて高融点繊維を用いた場合、及び樹脂発泡体粒子と高融点繊維とを併用した場合、も同様にして所定形状のフロアサイレンサを成形することができる。
【００３４】
尚、前述の記載は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施態様を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく、説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その態様において本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施態様を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、寧ろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、車両及び建材等の広範な製品分野で利用することができる。本発明の方法により製造された成形品は、成形後のトリミング等が必要なく、生産性が高く、前述の製品分野における各種部材、特に車両用内装材の製品分野において有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１００、１０１；成形型、１；第１底壁、１Ａ；原料供給口、１Ｂ；第１底壁の開口部周りの内面、２；第２底壁、３；側壁、３Ａ；側壁通気孔、４；原料供給管、５１；開口プレート、５１Ａ；開口部、５２；閉塞プレート、５２Ａ；閉塞プレートの内部空間側の表面、６；固定用部材、６１；Ｌ字金具、６２；ピン、６３；バネ、６４；当接板、７；原料、７１；熱融着性繊維、７２；樹脂発泡体粒子、Ｓ；成形型の内部空間、ＳＡ；突出空間部、Ｎ；原料供給筒。
【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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