(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉じ合わせることでキャビティを形成する上型と下型を備え、前記キャビティ内の発泡原料から発生する発泡ガスを、前記上型又は前記下型の閉じ合わせ面に設けられた短冊状凹部によって外部に排出可能な発泡成形用金型であって、
前記発泡成形用金型は、前記上型又は前記下型の閉じ合わせ面の周方向に設けられたシール部材により、前記短冊状凹部の外部連通状態を維持しつつ前記キャビティを密閉状態として形成する構成であり、
前記シール部材は、前記キャビティ内に延出する延出側部と、前記延出側部に設けられて、前記上型と前記下型の閉じ合わせ箇所に前記発泡原料が進入しないように前記発泡原料の流れを規制する規制部とを有し、
前記短冊状凹部は、前記キャビティ側の開口部に対して開口幅及び開口深さが急に狭小となる狭小部を有する発泡成形用金型。
【請求項２】
前記シール部材は、前記上型と前記下型の少なくとも一方の閉じ合わせ面に接着固定される基層と、前記基層に重層して前記一方とは異なる他方の閉じ合わせ面を臨む密着層とを有し、
前記基層は、アルミニウム系添加物を含有する樹脂層であり、
前記密着層は、前記アルミニウム系添加物を含有することなく、前記基層よりも柔軟なゴム層である請求項１に記載の発泡成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡ガス逃し用の短冊状凹部を備える発泡成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発泡成形用金型として、引用文献１に記載の発泡成形用金型が公知である。この発泡成形用金型は、上型又は下型の閉じ合わせ面に発泡ガス逃し用の短冊状凹部（ガス抜きベントとも呼ぶ）が設けてあるとともに、上型と下型の閉じ合わせ面周方向全周にわたって、同じく発泡ガス逃し用の周方向凹部が設けてある。
そして上述の公知技術によれば、ガス抜きベントと周方向凹部の双方でもって、発泡成形時のキャビティ内で発生する発泡ガスを除去することにより、発泡ガス抜き不良による成形品の不具合を防止することができる。
【特許文献１】特開２００５−１５３２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種の発泡成形用金型では、例えばガス抜きベントが設けてあれば（周方向凹部を設けなくとも）、成形条件等を調節することにより、発泡ガス抜き不良を防止できるものである。しかし公知技術では、どのような成形条件であっても成形品に複数のバリ（周方向凹部に進入した発泡原料よりなるバリと、ガス抜きベントに大量に進入した発泡原料よりなるキノコ状のバリ（いわゆるヒゲ））が必ず生じるため、これらを除去する作業が面倒であった。
本発明は上述の点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、発泡原料が進入しないように上型と下型の閉じ合わせ面を密着させることで、成形品の余分なバリ形成を良好に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための手段として、第１発明の発泡成形用金型は、閉じ合わせることでキャビティを形成する上型と下型を備え、キャビティ内の発泡原料から発生する発泡ガスを、上型又は下型の閉じ合わせ面に設けられた発泡ガス逃し用の短冊状凹部によって外部に排出する構成である。
そして発泡成形用金型は、上型又は下型の閉じ合わせ面の周方向に設けられたシール部材により、短冊状凹部の外部連通状態を維持しつつキャビティを密閉状態として形成する。このシール部材は、キャビティ内に延出する延出側部を有している。このため上型と下型を閉じ合わせると、シール部材の延出側部がキャビティ内に延出して（突出状に）配置する。このため、キャビティ側の上型と下型の閉じ合わせ箇所に隙間（凹部）が生じにくくなる。
さらにキャビティ内に突出した延出側部には規制部が設けてあり、上型と下型の閉じ合わせ箇所に発泡原料が進入しないようにキャビティ内の発泡原料の流れを規制することができる。
【０００５】
また第１発明の発泡成形用金型は、短冊状凹部が、キャビティ側の開口部に対して開口幅及び開口深さが急に狭小とされた（徐々にではなく段差状又は突出状とされた）狭小部を有する。このため短冊状凹部によれば、キャビティから発泡原料が進入することを狭小部にて低減又は防止することができる。
【０００６】
また第２発明の発泡成形用金型は、第１発明に記載の発泡成形用金型であって、シール部材は、上型と下型の少なくとも一方の閉じ合わせ面に接着固定される基層と、基層に重層して前記一方とは異なる他方の閉じ合わせ面を臨む密着層とを有する。そして基層は、アルミニウム系添加物を含有する樹脂層であり、アルミニウム系添加物由来の物性（例えば優れた接着性や加工性）を備える。一方、密着層は、アルミニウム系添加物を含有することなく、且つ前記基層よりも柔軟なゴム層である（例えばアルミニウム系添加物を含有することなくショア硬度を７５以上８５未満としたゴム層である）。そして上型と下型を閉じ合わせると、この柔軟な密着層が上型と下型を密着状態とするため、キャビティがより確実に密閉状に形成されることとなる。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明の発泡成形用金型によれば、発泡原料が進入しないように上型と下型の閉じ合わせ面を密着させることで、成形品の余分なバリ形成を良好に防止することができる。また第１発明の発泡成形用金型によれば、成形品の余分なバリ形成をより良好に防止することができる。そして第２発明の発泡成形用金型によれば、上型と下型の密着性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１〜図６を参照しつつ説明する。
［全体構成］
本実施例の発泡成形用金型２は、図１及び図２を参照して、上型４と下型６を備えており、これらを閉じ合わせることで発泡成形用金型２内部にキャビティ８を形成する。このキャビティ８には発泡原料（例えば発泡ウレタン）が流し込まれる。
そして発泡成形用金型２は、下型６の閉じ合わせ面６ａ周方向に設けられたシール部材１０により、発泡ガス逃し用の後述する異型ガス抜きベント３０（内部形状が従来と異なる短冊状凹部）の外部連通状態を維持しつつキャビティ８を密閉状態として形成する構成である。
そして発泡成形時においてキャビティ８内部の発泡原料から発生する発泡ガスは、下型６の閉じ合わせ面６ａに設けた異型ガス抜きベント３０によって発泡成形用金型２の外部に排出される。
【０００９】
上記構成を具体的に説明すると、本実施例では、図２を参照してシール部材１０（詳細は後述）が下型６の閉じ合わせ面６ａ周方向全周に設けてある。そして異型ガス抜きベント３０（内部形状は後述）と排出室５０が交互に並んでシール部材１０に複数設けてある。具体的には、図３及び図４を参照して、異型ガス抜きベント３０がシール部材１０表面を短冊凹状に切り取って形成されている。一方、排出室５０は、シール部材１０を正面視略矩形状に厚み方向に貫通して形成されている。そして異型ガス抜きベント３０はその構成要素としての連通溝４２，４２によって隣り合う２つの排出室５０，５０と連通する。そして各排出室５０には、外部と連通する排出孔５２が設けてある。
【００１０】
そして図４を参照して、下型６のシール部材１０に上型４の閉じ合わせ面４ａを当接（密着）させて、上型４と下型６を閉じ合わせてキャビティ８を密閉状態として形成する。このとき異型ガス抜きベント３０（及びその構成要素である連通溝４２）及び排出室５０はいずれもシール部材１０表面に対して凹状とされているので（図５参照）、上型４によって押しつぶされることなく内部形状がそのまま維持される。このため異型ガス抜きベント３０の開口部３２より進入した発泡ガスは、異型ガス抜きベント３０の連通溝４２を通過して排出室５０の排出孔５２から外部に排出される（外部連通状態が維持される）こととなる。以下、主要な構成要素を詳しく説明する。
【００１１】
［シール部材］
本実施例のシール部材１０は、図５を参照して、キャビティ８側の側部が、キャビティ８内に延出する延出側部２０とされている。そして上型４と下型６を閉じ合わせてキャビティ８を密閉すると、上型４と下型６の閉じ合わせ箇所１６から延出側部２０がキャビティ８内に延出して（突出状に）配置される。このため、キャビティ８側の閉じ合わせ箇所１６に隙間（例えば公知技術の周方向凹部に相当する凹部）が極力生じないこととなる。
そして延出側部２０上縁（上型４を臨む縁）には、縦断面視で三角状の規制部１８が設けてある。この規制部１８は、シール部材１０の厚み方向に突出しており、上型４と下型６の閉じ合わせ箇所１６下方側（下型６側）を覆うように配置する。そして三角状の規制部１８は、その先端がキャビティ８内部を指向するようなエッジ状とされている。このような構成であると、図５の矢示線Ｓを参照して、キャビティ８内の発泡原料（加熱成形時に発生する発泡原料の上昇流）が、下方側（下型６側）から閉じ合わせ箇所１６に向かおうとしても延出側部２０の規制部１８によって遮られる。そして発泡原料は、キャビティ８内部を指向する規制部１８に沿ってキャビティ８内方側に向かうよう案内される。
このように本実施例のシール部材１０（延出側部２０と規制部１８）によれば、上型４と下型６を良好に密着させるとともに、キャビティ８内の発泡原料が上型４と下型６の閉じ合わせ箇所１６に進入することを防止又は低減することができる。このため成形品（のパーティクルライン）の余分なバリ形成を良好に防止することができる。
【００１２】
ところで上述の規制部１８は、上型４と下型６の閉じ合わせ時において、そのキャビティ８側の閉じ合わせ箇所１６（一部又は全部）を覆うように、シール部材１０の厚み方向に突出しておればよい。このため規制部１８の形状は、図示された縦断面視三角状だけでなく、縦断面視四角状又は五角状などの多角形状、縦断面視半球状や半楕円球状など各種の形状とすることができる。そして、規制部１８が、キャビティ８内部を指向するようなエッジ状（先端が縦断面視尖鋭状、例えば、台形状、五角状、先端Ｒ付け台形状、先端Ｒ付け三角状、先端Ｒ付け五角状）であると、キャビティ８内の発泡原料がキャビティ８内部に良好に向かうよう案内されるためより好ましい。
【００１３】
そして本実施例のシール部材１０は、下型６（一方の）の閉じ合わせ面６ａに接着固定される基層１４と、基層１４に重層して上型４（一方とは異なる他方）の閉じ合わせ面４ａを臨む密着層１２とを有する。
そして基層１４は、アルミニウム系添加物を含有の樹脂層であり、アルミニウム系添加物由来の物性（例えば優れた接着性や加工性）を備える。一方、密着層１２は、アルミニウム系添加物を含有することなく、且つ基層１４よりも柔軟なゴム層である。このようにシール部材１０が二層構造を備えることで、シール部材１０の基層１４により下型６と良好に接着するとともに、上型４の合わせ面を臨む密着層１２の柔軟性により上型４と下型６が好適に密着してキャビティ８の密閉性を向上させることができる。
【００１４】
上述の基層１４を構成する樹脂は、例えば、エポキシ樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，ユリア樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，アルキド樹脂，ポリウレタン樹脂，熱硬化性ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂である。これら樹脂（１種類又は複数種類の混合物）に、アルミニウム系添加物（例えばアルミニウムやアルミナなどの粉体（アルミ粉））を含有したのち、適宜硬化剤を加えて硬化したものを基層１４とすることができる。
【００１５】
一方、密着層１２を構成するゴムは、例えば、ウレタンゴム，ブタジエンゴム，天然ゴム，二トリルゴム，クロロプレンゴム，ブチルゴム，スチレンゴム，エチレンプロピレンゴム，シリコンゴム，フッ素ゴムである。これらゴム（１種類又は複数種類の混合物）に、（アルミニウム系添加物を含有させることなく）適宜硬化剤を加えてショア硬度（試験方法：ＪＩＳ  Ｚ２２４６）を７５以上８５未満にしたものを密着層１２とすることができる。なおショア硬度８５前後の硬化性ゴム（ソリッドゴム）からなる密着層１２よりも、柔軟性に優れるショア硬度８０前後（７７〜８３）の半硬化性ゴムからなる密着層１２であることが好ましい。
【００１６】
ここで本実施例のシール部材１０の製造方法を例示する。
上型４の合わせ面４ａに硬化前のアルミ粉含有エポキシ樹脂（典型的にはパテ状）を所定厚み（好ましくは上型４と下型６の隙間寸法に相当する厚み）となるよう塗布して型取りする。このとき上述の排出室５０に相当する箇所に予め矩形状の型枠を埋め込んでもよい。そして上型４にて型取りしたエポキシ樹脂層を下型６に貼り替える（転写する）。
そして下型６に転写した状態のエポキシ樹脂層から（好ましくはその厚みが約半分となるよう）エポキシ樹脂層を削り取ったのち、エポキシ樹脂層表面に硬化前のウレタンゴム（典型的にはパテ状）を、削り取ったエポキシ樹脂の厚み分だけ塗布する。このとき、エポキシ樹脂層（基層１４）にはアルミ粉が含有されているため削り加工が容易である。そしてエポキシ樹脂層とウレタンゴム層に熱を加えて硬化して、アルミ粉含有のエポキシ樹脂で構成された「基層１４」と、基層１４よりも柔軟なウレタンゴムで構成された「密着層１２」からなるシール部材１０を製造する。そして硬化後のシール部材１０表面を短冊状に切り取って異型ガス抜きベント３０を形成する。
なお基層１４として、アルミ粉含有のエポキシ樹脂（アイ・ティー・ダブリュー・インダストリー社製）を好適に使用できる。また密着層１２として、２液性ウレタンゴム（アルミ粉非含有でありショア硬度８０に調整されたウレタンゴム、アイ・ティー・ダブリュー・インダストリー社製）を好適に使用することができる。
【００１７】
［異型ガス抜きベント］
本実施例の異型ガス抜きベント３０は、図３及び図４を参照して、キャビティ８側に開口する開口部３２と、この開口部３２と対向する壁（閉塞壁４４）と、閉塞壁４４に沿って排出室５０に連通する連通溝４２とを備える。
そして異型ガス抜きベント３０は、開口部３２と連通溝４２の間に、開口部３２に対して開口幅及び開口深さが急に狭小となる狭小部（突出部位３６、段差部位４６）を備える。
本実施例では、図３を参照して、異型ガス抜きベント３０両側面３９，３９から突出した一対の突出部位３６，３６（正面視三角形状）が設けてあり、開口部３２の開口幅Ｗ１に対して狭小部の開口幅Ｗ２が急に狭小とされている。この突出部位３６，３６により、異型ガス抜きベント３０内に進入した発泡原料Ｍの流れを変える（発泡原料Ｍの流れの勢いを止める）ことができる。さらに突出部位３６は、異型ガス抜きベント３０側面に対して角度θ１（好ましくは４５°以上９０°未満のθ１）で立ち上がる第一立上面３８を備えており、これにより異型ガス抜きベント３０内に進入した発泡原料Ｍの流れを良好に遮ることができる。
【００１８】
このとき異型ガス抜きベント３０は、例えば図６（ａ）に示す正面視四角形状の突出部位３６ａのように、９０°以上の角度θ１で立ち上がる第一立上面３８を備える突出部位３６であると、発泡原料Ｍの流れをより良好に遮ることができるのでより好ましい。
ところで突出部位３６は、異型ガス抜きベント３０両側面３９，３９から突出することで、少なくとも異型ガス抜きベント３０内に進入した発泡原料Ｍの流れを変える（発泡原料Ｍの流れの勢いを止める）ことができればよい。このため異型ガス抜きベント３０は、例えば図６（ｂ）に示すように、正面視略半円状の突出部位３６ｂなどの各種形状の突出部位を備えることができる。
【００１９】
さらに本実施例では、図４を参照して、異型ガス抜きベント３０の開口部側底面３４と、閉塞壁側底面４０の間に段差部位４６が設けてあり、開口部側底面３４の開口深さＤ１よりも閉塞壁側底面４０の開口深さＤ２が急に狭小とされている。この狭小部の段差部位４６によれば、異型ガス抜きベント３０内に進入した発泡原料Ｍの流れを変える（発泡原料Ｍの流れの勢いを止める）ことができる。また本実施例の段差部位４６は、異型ガス抜きベント３０の開口部側底面３４に対して直角に立ち上がる（θ２が９０°の）第二立上面４８を備えており、これにより異型ガス抜きベント３０内に進入した発泡原料Ｍの流れを良好に遮ることができる。
【００２０】
ところで段差部位４６は、異型ガス抜きベント３０内に進入した発泡原料Ｍの流れを変える（発泡原料Ｍの流れの勢いを止める）ことが可能な構成であればよい。すなわち段差部位４６は、開口部側底面３４に対して段差状に突出した（好ましくは第二立上面４８の立ち上がり角度θ２を４５°以上に設定した）構成でもよい。このとき第二立上面４８の立ち上がり角度θ２が９０°以上であると、異型ガス抜きベント３０内に進入した発泡原料Ｍの流れが段差部位４６にて良好に遮られるため、より好ましい。
【００２１】
そして異型ガス抜きベント３０によれば、図４を参照して、異型ガス抜きベント３０内に進入した発砲性ガス（矢示線Ｇ）は狭小部にとどまることなく連通溝４２に向かってに流れるが、発砲性ガスに続いて進入した発泡材料Ｍは狭小部（突出部位３６、段差部位４６）において流れの勢いが止められる（又は流れが遮られる）。
このため異型ガス抜きベント３０によれば、狭小部によって発泡原料Ｍの進入を良好に阻止することにより、成形品の余分なバリ形成を低減又は防止することができる。具体的には、ガス抜きベントに大量に進入した発泡原料Ｍよりなるキノコ状のバリ（いわゆるヒゲ）が発生しにくいものである。
【００２２】
なお異型ガス抜きベント３０は、図３には強調されて大きく示されているが、実際には、キャビティ８側の開口部３２の開口幅Ｗ１が５ｍｍ〜３０ｍｍであればよい。また狭小部（突出部位３６、段差部位４６）は、開口部３２より５〜２０ｍｍ奥方（図面上側）に設けてあればよい。
そして異型ガス抜きベント３０の開口深さ（Ｄ１、Ｄ２）は、図４には強調して示してあるが、実際には、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であればよい。例えば、異型ガス抜きベント３０の開口部側底面３４の深さＤ１を０．３ｍｍに設定する一方、閉塞壁側底面４０の深さＤ２を０．２ｍｍに設定する。この深さ設定であると、成形された成形品のパーティングラインに生じたバリ（異型ガス抜きベント３０に進入して形成された短冊状のバリ）は、その厚みが０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度となり、簡単に折り曲げることができる。このため成形品によっては、バリを内折り状態とすることでそのまま残すこともできる（バリの除去作業が不要となる）。
【００２３】
以上説明したとおり、本実施例の発泡成形用金型２によれば、シール部材１０の延出側部２０と規制部１８によって、発泡原料が進入しないように上型４と下型６の閉じ合わせ面（４ａ、６ａ）を密着させることで、成形品の余分なバリ形成を良好に防止することができる。さらに発泡成形用金型２によれば、異型ガス抜きベント３０の狭小部（突出部位３６、段差部位４６）により、異型ガス抜きベント３０内に発泡原料が進入することを低減又は防止することができる。
従って発泡成形用金型２によれば、成形品（特にパーティクルラインに相当する箇所）の余分なバリ形成を良好に防止することができる。
【００２４】
そして本実施例の発泡成形用金型２は、車両用シートのシートクッションパッド（成形品の一例）を良好に成形することができる。例えば、軟質発泡ウレタン高圧注入機を用いて、発泡成形用金型２のキャビティ８に発泡ウレタンを流し込む。そしてキャビティ８内を６５±５℃の温度設定で５〜１０分間加熱（好適な成形条件）して、発泡ウレタンを発泡及び硬化させてシートクッションパッドを発泡成形する。こうすることで、バリ形成及びヒゲ形成を良好に防止しつつ、シートクッションパッドを成形することができる。そしてシートクッションパッドに形成された厚み３ｍｍ程度の短冊状のバリ（異型ガス抜きベント３０に進入した発泡原料により形成のバリ）を内折りしたのち、シートクッションパッドを表皮材で覆うことで、実際の使用に耐えうる意匠性を備えたシートクッションとすることができる。
【００２５】
本実施の形態の発泡成形用金型２は、上述した実施例に限定されるものではなく、その他各種の実施形態を取り得る。
（１）実施例においては、下型６の閉じ合わせ面６ａにシール部材１０及び異型ガス抜きベント３０を設けた例を説明した。これとは異なり、上型４の閉じ合わせ面４ａにシール部材１０及び異型ガス抜きベント３０を設けてもよい。
また本実施例ではシール部材１０の表面に異型ガス抜きベント３０を凹状に形成して、その外部連通状態を維持する例を説明した。これとは異なり、下型６の閉じ合わせ面６ａに設けたシール部材１０とは別に、上型４の閉じ合わせ面４ａを凹状に切り取って異型ガス抜きベント３０を設けてもよい。この構成でも、異型ガス抜きベント３０の外部連通状態は維持されるものである。
（２）また実施例においては基層１４及び密着層１２で形成された（二層構造の）シール部材１０の例を説明した。これとは異なり、基層１４及び密着層１２のいずれか一方のみで、シール部材１０を構成してもよい。
例えば密着層１２のみでシール部材１０を構成する場合、密着層１２表面側（実施例の密着層１２に相当）にはアルミニウム系金属添加剤を含有させることなく柔軟性を維持するとともに、密着層１２基部側（実施例の基層１４に相当）にのみアルミニウム系金属添加剤を含有させることもできる。
（３）本実施例では、異型ガス抜きベント３０の狭小部両側面に突出部位３６を設けた例を説明した。これとは異なり、狭小部一側面にのみ突出部位３６を設けてもよく、複数の突出部位３６を並べて設けてもよい。また段差部位４６は一段である必要はなく、複数段としてもよい。そして本実施例では、異型ガス抜きベント３０の開口幅の一箇所を突出部位３６にて狭くした例を説明した。これとは異なり、異型ガス抜きベント３０において、狭小部から連通溝までの開口幅を一律に狭くしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】発泡成形用金型の縦断面図である。
【図２】下型の正面図である。
【図３】異型ガス抜きベントの正面斜視図である。
【図４】異型ガス抜きベントの縦断面図である。
【図５】発泡成形用金型の一部縦断面図である。
【図６】別例の異型ガス抜きベントの正面斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
２     発泡成形用金型
４     上型
６     下型
８     キャビティ
１０   シール部材
１２   密着層
１４   基層
１８   規制部
２０   延出側部
３０   異型ガス抜きベント
３２   開口部
３６   突出部位（狭小部）
３８   第一立上面
４２   連通溝
４４   閉塞壁
４６   段差部位（狭小部）
４８   第二立上面
５０   排出室
５２   排出孔
【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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