説明

樹脂発泡成形体

【課題】樹脂発泡成形体の表面に対して表皮材を貼着する際に、樹脂発泡成形体の表面と表皮材との間にエア溜まりが発生することを防止する。
【解決手段】樹脂発泡成形体40は、上型12と下型14の間に形成されたキャビティ16内に発泡剤が添加されている溶融樹脂18を射出して充填した後に、上型12と下型14を互いに所定の距離だけ離間させることによって、キャビティ16内に充填された溶融樹脂18を発泡膨張させることで成形されている。樹脂発泡成形体40は、当該樹脂発泡成形体40を表裏に貫通する真空吸引孔20と、真空吸引孔20を中心に放射状に形成された線状の溝である凹部26と、凹部26よりも外側の領域に形成された格子状の溝30と、凹部26と格子状の溝30との境界領域に形成された環状の溝32と、を有している。格子状の溝30は、環状の溝32を介して凹部26に連通している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂発泡成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、一対の金型の間に形成されたキャビティ内に発泡剤が添加されている溶融樹脂を射出して充填した後に、前記一対の金型を互いに所定の距離だけ離間させることによって、前記キャビティ内に充填された前記溶融樹脂を発泡膨張させることで成形された樹脂発泡成形体が知られている(特許文献1を参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2007−296698公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
以下、本発明が解決しようとする課題について図10〜図18を参照しながら説明する。
図10は、従来の樹脂発泡成形体130を成形するための成形用金型100の断面図である。図10に示すように、成形用金型100は、その型面同士が対向するように配置された上型102及び下型104を備えている。上型102と下型104の間には、キャビティ106が形成されている。
【0005】
樹脂発泡成形体130を成形するためには、まず、発泡剤が添加された溶融樹脂108をキャビティ106内に射出する(図11参照)。つぎに、上型102と下型104を互いに所定の距離だけ離間させる。これにより、キャビティ106内の圧力が減少するために、溶融樹脂108が発泡して発泡体109となることで樹脂発泡成形体130が成形される(図12参照)。
【0006】
図10〜図12に示すように、上型102と下型104の型面には、先端側に向けて次第に細くなった円錐台形状のボス部102a、104aがそれぞれ形成されている。このボス部102a、104aによって、樹脂発泡成形体130には、当該樹脂発泡成形体130を表裏に貫通する真空吸引孔110が形成される。この真空吸引孔110によって、樹脂発泡成形体130の表面130aに向けて表皮材を真空吸引することが可能であり、樹脂発泡成形体130の表面130aに接着剤を塗布することで樹脂発泡成形体130の表面130aに表皮材を貼着することが可能である。
【0007】
ところで、従来の成形用金型100によって樹脂発泡成形体130を成形した場合には、図12に示すように、真空吸引孔110の周囲の表面には、凹状の陥没部114が形成されてしまうという問題があった。
【0008】
このような陥没部114が形成される理由について以下に詳しく説明する。
図11に示すように、キャビティ106内に溶融樹脂108が射出されたときには、溶融樹脂108の表面部にはスキン層112が形成される。このスキン層112は、溶融樹脂108の表面部のみが成形用金型100の型面によって冷却されることで形成された層である。
図12に示すように、上型102と下型104を所定の距離だけ離間させたときには、溶融樹脂108が発泡膨張して発泡体109になる。このとき、溶融樹脂108は上下方向(上型102と下型104が離間する方向)に発泡膨張するのであるが、スキン層112は上下方向に十分に延びることができない。なぜなら、スキン層112は、溶融樹脂108が冷却されることで固化した層だからである。その結果、真空吸引孔110の周囲の表面には、凹状の陥没部114が形成されてしまう。
【0009】
そこで、従来、真空吸引孔110の周囲に凹部116を形成するための凸部118を備えた成形用金型100が提案されている(図13〜図15を参照)。この凸部118によって、樹脂発泡成形体130の表面130aに陥没部114が形成されることを防止することができる。以下、この凸部118を備えた成形用金型100について具体的に説明する。
【0010】
図13〜図15に示すように、成形用金型100は、上型102及び下型104を備えている。上型102の型面には凸部118が形成されている。この凸部118によって、樹脂発泡成形体130の表面130aには凹部116が形成されている。この凹部116は、真空吸引孔110を中心として放射状に形成された複数本の溝となっている(図16を参照)。
【0011】
樹脂発泡成形体130の表面130aに凹部116を形成することによって、樹脂発泡成形体130の表面130aの剛性を高くすることが可能である。これにより、樹脂発泡成形体130の表面130aに前述したような陥没部114が形成されることを防止することができる。
【0012】
また、溶融樹脂108の表面に形成されたスキン層112は、上型102の型面から離れにくくなっている。なぜなら、上型102の型面に形成された凸部118は、スキン層112に埋没しており(図14を参照)、この凸部118が埋没している部位において、凸部118と凹部116との間で上下方向への摩擦力が作用するためである。このため、上型102と下型104を互いに所定の距離だけ離間させる際に、スキン層112が上型102の型面に接した状態が維持されるために、樹脂発泡成形体130の表面130aに陥没部114が形成されることを防止することができる。
【0013】
図17は、樹脂発泡成形体130の表面130aに表皮材150を貼着するための表皮材貼着装置140の一例を示す断面図である。図17に示すように、表皮材貼着装置140は、金属製の支持台142と、その支持台142の下方に配置された基台144によって構成されている。支持台142には、当該支持台142を上下方向に貫通する複数の通気孔146が形成されている。また、支持台142と基台144との間には、真空室148が形成されている。樹脂発泡成形体130に形成された複数の真空吸引孔110は、通気孔146を介して真空室148に連通している。
【0014】
樹脂発泡成形体130の表面130aに表皮材150を貼着するためには、まず、支持台142の上に、樹脂発泡成形体130をセットする。次に、樹脂発泡成形体130の上に、表皮材150をセットする。そして、図示しない真空ポンプによって、真空室148の内部の空気を吸引する。これにより、真空室148の内部が陰圧となるために、通気孔146及び真空吸引孔110を介して、樹脂発泡成形体130の表面130aに向けて表皮材150を真空吸引することができる。
【0015】
しかしながら、従来の樹脂発泡成形体130においては、図18に示すように、樹脂発泡成形体130の表面130aに向けて表皮材150を真空吸引する際に、樹脂発泡成形体130の表面130aと、表皮材150との間に、エア溜まり152ができてしまう場合があった。そして、このエア溜まり152が原因となって、表皮材150にシワや破れ等が発生してしまい、樹脂発泡成形体130の外観に悪影響を及ぼすおそれがあるという問題があった。
【0016】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、樹脂発泡成形体の表面に対して表皮材を貼着する際に、樹脂発泡成形体の表面と表皮材との間にエア溜まりが発生することを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記課題を解決するために、本発明の樹脂発泡成形体は、一対の金型の間に形成されたキャビティ内に発泡剤が添加されている溶融樹脂を射出して充填した後に、前記一対の金型を互いに所定の距離だけ離間させることによって、前記キャビティ内に充填された前記溶融樹脂を発泡膨張させることで成形された樹脂発泡成形体であって、前記樹脂発泡成形体を表裏に貫通する真空吸引孔と、前記真空吸引孔を中心に放射状に形成された線状の溝と、前記線状の溝よりも外側の領域に形成された格子状の溝と、前記線状の溝と前記格子状の溝との境界領域に形成された環状の溝と、を有しており、前記格子状の溝は、前記環状の溝を介して前記線状の溝に連通していることを特徴とする。
【0018】
このような構成によれば、樹脂発泡成形体の表面と表皮材との間に入り込んだ空気は、格子状の溝、環状の溝、及び線状の溝を通った後に、真空吸引孔を通って外部に排出される。したがって、樹脂発泡成形体の表面と表皮材との間にエア溜まりが発生することを防止することができる。
【0019】
前記真空吸引孔の開口周辺部には、前記線状の溝が形成されている領域の表面よりも段差状に低くなった段差部が形成されており、前記線状の溝は、前記段差部を介して前記真空吸引孔に連通していることが好ましい。
【0020】
このような構成によれば、樹脂発泡成形体の表面と表皮材との間に入り込んだ空気は、格子状の溝、環状の溝、線状の溝、及び、段差部を通った後に、真空吸引孔を通って外部に排出される。したがって、樹脂発泡成形体の表面と表皮材との間にエア溜まりが発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、樹脂発泡成形体の表面に対して表皮材を貼着する際に、樹脂発泡成形体の表面と表皮材との間にエア溜まりが発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の樹脂発泡成形体40を成形するための成形用金型10は、その型面同士が対向するように配置された上型12及び下型14を備えている。上型12と下型14の間には、キャビティ16が形成されている。
【0023】
樹脂発泡成形体40を成形するためには、まず、図2に示すように、発泡剤が添加された溶融樹脂18をキャビティ16内に射出する。つぎに、図3に示すように、上型12と下型14を互いに所定の距離だけ離間させる。これにより、キャビティ16内の圧力が減少するために、溶融樹脂18が発泡して発泡体19となることで樹脂発泡成形体40が成形される。このように成形された樹脂発泡成形体40は、例えば、車両用内装材の基材として使用することができる。例えば、ドアトリム、インストルメントパネル、シートバックボード、パーティションボード、コンソールボックス、ピラーガーニッシュ、クォータトリム等の車両用内装材の基材として使用することができる。
【0024】
溶融樹脂18の種類は特に制限するものはなく、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ABS、ナイロン6等のポリアミド系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂等を使用することができる。
【0025】
溶融樹脂18に添加される発泡剤の種類は特に制限するものではなく、例えば、化学発泡剤を使用することもできるし、物理発泡剤を使用することもできる。化学発泡剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム等の無機系発泡剤、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド類、p−トルエンスルホニルセミカルバジド等を使用することができる。物理発泡剤としては、例えば、炭酸ガスや窒素ガス等を使用することができる。
【0026】
図1〜図3に示すように、上型12と下型14の型面には、先端側に向けて次第に細くなった円錐台形状のボス部12a、14aが設けられている。このボス部12a、14aによって、樹脂発泡成形体40を表裏方向に貫通する真空吸引孔20が形成される(図3参照)。この真空吸引孔20は、例えば直径がφ1mm程度に形成される。この真空吸引孔20は、1つの樹脂発泡成形体40に対して1箇所あるいは複数箇所に形成される。
【0027】
真空吸引孔20は、樹脂発泡成形体40の表面40aに表皮材を貼着するために使用される。すなわち、樹脂発泡成形体40の表面40aに表皮材を載置した後に、その表皮材を真空ポンプ等によって樹脂発泡成形体40の表面40aに向けて真空吸引するために使用される。このような真空吸引孔20の使い方については、特開2007−296698公報等に詳細に開示されている。
【0028】
図2に示すように、キャビティ16内に射出された溶融樹脂18の表面部には、スキン層22が形成されている。このスキン層22は、キャビティ16内に溶融樹脂18が射出されたときに、溶融樹脂18の表面部のみが上型12及び下型14の型面によって冷却されることで形成された層であり、溶融樹脂18の表面部のみが発泡前に固化することで形成された層である。
【0029】
図1〜図3に示すように、上型12の型面には凸部28が設けられている。この凸部28によって、樹脂発泡成形体40の表面40aには凹部26が形成されている。この凹部26は、真空吸引孔20を中心に放射状に形成された線状の溝となっている(図4参照)。この凹部26(線状の溝)は、円周方向に沿って等間隔に合計8本形成されている。この凹部26が、本発明の「線状の溝」に対応している。
【0030】
上型12の型面に形成された凸部28によって、樹脂発泡成形体40の表面40aには凹部26が形成されている。この凹部26によって、樹脂発泡成形体40の表面40aの剛性が高くなっており、樹脂発泡成形体40の表面40aに陥没部114(図12参照)が形成されることが防止されている。
【0031】
また、上型12の型面に形成された凸部28は、溶融樹脂18の表面に形成されたスキン層22に埋没している(図2を参照)。この凸部28が埋没している部位において、スキン層22は、上型12の型面から離れにくくなっている。なぜなら、凸部28と凹部26との間で上下方向への摩擦力が働くためである。このため、上型12と下型14を互いに所定の距離だけ離間させる際に、スキン層22が上型12の型面に接した状態が維持されるために、樹脂発泡成形体40の表面40aに陥没部114が形成されることを防止することができる。
【0032】
図4は、樹脂発泡成形体40の表面40aの状態を示す平面図である。図5は、図4に示す樹脂発泡成形体40のA−A線断面図である。図6は、図4に示す樹脂発泡成形体40のB−B線断面図である。
【0033】
図4〜図6に示すように、樹脂発泡成形体40の表面40aには、凹部26が形成されている。上述したように、この凹部26は、真空吸引孔20を中心に放射状に形成された線状の溝となっている。この線状の溝(凹部26)が形成されている領域Eよりも外側の領域には、格子状の溝30が形成されている。そして、線状の溝(凹部26)が形成されている領域Eと、格子状の溝30が形成されている領域Fとの境界領域には、環状の溝32が形成されている。
【0034】
つまり、樹脂発泡成形体40の表面40aには、外側から順番に、格子状の溝30と、環状の溝32と、線状の溝(凹部26)とが形成されている。そして、格子状の溝30は、環状の溝32を介して線状の溝(凹部26)に連通している。したがって、格子状の溝30に入り込んだ空気は、環状の溝32を介して線状の溝(凹部26)に流入することが可能となっている。
【0035】
また、図4〜図6に示すように、真空吸引孔20の上方側の開口部周辺には、線状の溝(凹部26)が形成されている領域Eの表面よりも段差状に低くなった段差部20aが形成されている。線状の溝(凹部26)は、段差部20aを介して真空吸引孔20に連通している。したがって、線状の溝(凹部26)に入り込んだ空気は、段差部20aを介して真空吸引孔20に流入することが可能となっている。
【0036】
図7は、樹脂発泡成形体40の表面40aに表皮材34を貼着した後の状態を示す断面図である。図7に示すように、段差部20aと表皮材34との間には、隙間Cが形成されている。表皮材34の下面側に入り込んだ空気は、格子状の溝30、環状の溝32、線状の溝(凹部26)、及び、隙間Cを通った後に、真空吸引孔20に流入する。したがって、段差部20aが形成されていない場合(つまり、線状の溝(凹部26)が段差部20aを介さずに真空吸引孔20につながっている場合)と比較すると、表皮材34の下面側に入り込んだ空気をより速やかに排出することが可能となっている。
【0037】
図8は、樹脂発泡成形体40の表面40aの拡大斜視図である。図8中の矢印Xに示すように、格子状の溝30に入り込んだ空気は、環状の溝32を通って、線状の溝(凹部26)に速やかに流入することが可能となっている。
【0038】
図9は、環状の溝32が形成されていない場合の比較例を示す拡大斜視図である。図9中の矢印Yに示すように、環状の溝32が形成されていない場合には、凹部26(線状の溝)の入り口が、格子状の溝30を構成している略直方体のブロック36によって塞がれた状態となる。このため、格子状の溝30に入り込んだ空気は、線状の溝(凹部26)に流入することがほとんど不可能である。
【0039】
本実施形態の樹脂発泡成形体40によれば、樹脂発泡成形体40の表面40aと表皮材34との間に入り込んだ空気は、格子状の溝30、環状の溝32、及び線状の溝(凹部26)を通った後に、真空吸引孔20に流入して外部に排出される。したがって、表皮材34を真空ポンプ等によって真空吸引する際に、樹脂発泡成形体40の表面40aと表皮材34との間にエア溜まりが発生することを防止することができる。
【0040】
本実施形態の樹脂発泡成形体40によれば、線状の溝(凹部26)が形成されている領域よりも外側の領域には、格子状の溝30が形成されている。したがって、真空吸引孔20から遠い場所に入り込んだエアを排出することも可能であり、樹脂発泡成形体40の表面40aと表皮材34との間にエア溜まりが発生することをより確実に防止することができる。
【0041】
本実施形態の樹脂発泡成形体40によれば、陥没部114が発生することを防止するために形成された線状の溝(凹部26)を、エア溜まりが発生することを防止するための溝として利用することが可能である。したがって、新たに線状の溝を形成する必要がないために、低コストでエア溜まりが発生することを防止することが可能である。
【0042】
本実施形態の樹脂発泡成形体40によれば、線状の溝(凹部26)が形成されている領域Eと、格子状の溝30が形成されている領域Fとの境界領域には、環状の溝32が形成されている。したがって、線状の溝(凹部26)の入り口がブロック36によって塞がれることがないために、表皮材34の下面側に入り込んだ空気をより速やかに排出することが可能である。
【0043】
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、成形用金型10が上下方向に配置された上型12及び下型14によって構成されている例を示したが、成形用金型10は左右方向に配置された一対の金型によって構成されてもよい。つまり、成形用金型10は、上下方向に開閉するものであってもよいし、左右方向に開閉するものであってもよい。
(2)上記実施形態では、環状の溝32がほぼ真円形に形成されている例を示したが(図4参照)、環状の溝32は例えば楕円形に形成されてもよい。
(3)上記実施形態では、格子状の溝30が略直角に交差する複数本の溝で構成されている例を示したが、その他の形状であってよい。例えば、格子状の溝30は、斜めに交差する複数本の溝で構成されてもよい。
(4)上記実施形態では、ボス部12a、14aの形状が円錐台状である例を示したが、その他の形状であってもよい。例えば、ボス部12a、14aの形状は、円柱状であってもよい。
(5)上記実施形態では、真空吸引孔20の開口部周辺に段差部20aが形成されている例について説明したが、段差部20a形成されていない場合であっても本発明を適用することが可能である。つまり、線状の溝(凹部26)が空吸引孔20につながっている場合であっても、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】成形用金型の断面図である。
【図2】成形用金型の断面図であり、キャビティ内に溶融樹脂が射出された後の状態を示している。
【図3】成形用金型の断面図であり、上型及び下型を互いに離間させることで溶融樹脂を発泡させた後の状態を示している。
【図4】樹脂発泡成形体の表面の状態を示す平面図である。
【図5】図4に示す樹脂発泡成形体のA−A線断面図である。
【図6】図4に示す樹脂発泡成形体のB−B線断面図である。
【図7】樹脂発泡成形体の断面図であり、樹脂発泡成形体の表面に表皮材を貼着した後の状態を示している。
【図8】樹脂発泡成形体の表面の拡大斜視図である。
【図9】環状の溝が形成されていない場合の比較例を示す拡大斜視図である。
【図10】従来の成形用金型の断面図である。
【図11】従来の成形用金型の断面図であり、キャビティ内に溶融樹脂が射出された後の状態を示している。
【図12】従来の成形用金型の断面図であり、上型及び下型を互いに離間させることで溶融樹脂を発泡させた後の状態を示している。
【図13】上型の型面に凸部が形成された従来の成形用金型の断面図である。
【図14】上型の型面に凸部が形成された従来の成形用金型の断面図であり、キャビティ内に溶融樹脂が射出された後の状態を示している。
【図15】上型の型面に凸部が形成された従来の成形用金型の断面図であり、上型及び下型を互いに離間させることで溶融樹脂を発泡させた後の状態を示している。
【図16】従来の成形用金型によって成形された樹脂発泡成形体の表面の状態を示す平面図である。
【図17】樹脂発泡成形体の表面に表皮材を貼着するための表皮材貼着装置の一例を示す断面図である。
【図18】従来の樹脂発泡成形体の断面図であり、樹脂発泡成形体の表面に表皮材が貼着された後の状態を示している。
【符号の説明】
【0045】
10…成形用金型
16…キャビティ
18…溶融樹脂
19…発泡体
20…真空吸引孔
22…スキン層
26…凹部(線状の溝)
28…凸部
30…格子状の溝
32…環状の溝
34…表皮材
40…樹脂発泡成形体
40a…表面
E…線状の溝が形成されている領域
F…格子状の溝が形成されている領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の金型の間に形成されたキャビティ内に発泡剤が添加されている溶融樹脂を射出して充填した後に、前記一対の金型を互いに所定の距離だけ離間させることによって、前記キャビティ内に充填された前記溶融樹脂を発泡膨張させることで成形された樹脂発泡成形体であって、
前記樹脂発泡成形体を表裏に貫通する真空吸引孔と、前記真空吸引孔を中心に放射状に形成された線状の溝と、前記線状の溝よりも外側の領域に形成された格子状の溝と、前記線状の溝と前記格子状の溝との境界領域に形成された環状の溝と、を有しており、
前記格子状の溝は、前記環状の溝を介して前記線状の溝に連通していることを特徴とする樹脂発泡成形体。
【請求項2】
請求項1に記載の樹脂発泡成形体であって、
前記真空吸引孔の開口周辺部には、前記線状の溝が形成されている領域の表面よりも段差状に低くなった段差部が形成されており、
前記線状の溝は、前記段差部を介して前記真空吸引孔に連通していることを特徴とする樹脂発泡成形体。

【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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【図17】
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【図18】
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【公開番号】特開2010−64268(P2010−64268A)
【公開日】平成22年3月25日(2010.3.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−230039(P2008−230039)
【出願日】平成20年9月8日(2008.9.8)
【出願人】(000241500)トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Fターム(参考)】