説明

発泡成形品のボイド修正方法及び発泡成形品

【課題】ボイド修正剤が固まるまでの硬化時間を無くすことのできる発泡成形品のボイド修正方法を提供する。
【解決手段】ウレタン発泡体2を挟んで一面2aに表皮3を他面2bに芯材4を一体成形してなる発泡成形品のボイド修正方法において、ウレタン発泡体2の内部に発生したボイド5に到達するように前記芯材4に孔6を開けた後、この孔6から前記ボイド5に予め発泡硬化させた発泡体粒子8を注入し、その注入した発泡体粒子8で前記ボイド5を埋める。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発泡成形品のボイド修正方法及び発泡成形品に関し、詳細には、ウレタン発泡体部分に生じることのあるボイド(空気溜まり)の修正技術に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、自動車用のインストルメントパネルは、ウレタン発泡体の表面に表皮を形成し裏面に芯材を形成したものが一般的である。ウレタン発泡体は、成形時において内部に空気が溜まり空洞部となるボイドが形成されることがある。ボイドが形成された部位は、空洞であることから表皮を触った時の感触が、他の部位に比べて凹んだ感触を受ける。
【0003】
そのため、ボイドに可塑剤を含むウレタン原料を注入して他の部位との感触差を同じようにするボイド修正方法が提案されている(例えば、特許文献1など参照)。
【特許文献1】実公平6−98702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、特許文献1に記載の方法では、ボイド修正個所に充填する修正剤はA液とB液を攪拌して硬化させる原料であるため、硬化するまでは流動性のある液状態である。そのため、この方法では、ボイド修正剤が固まるまでの反応硬化時間が必要となり、修正完了までのサイクルタイムが長くなる。
【0005】
そこで、本発明は、ボイド修正剤が固まるまでの硬化時間を無くすことができ、ボイド修正後直ぐに製品として使用できる発泡成形品のボイド修正方法及び発泡成形品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】
請求項1に記載の発明は、ウレタン発泡体を挟んで一面に表皮を他面に芯材を一体成形してなる発泡成形品のボイド修正方法において、前記ウレタン発泡体の内部に発生したボイドに到達するように前記芯材に孔を開けた後、この孔から前記ボイドに予め発泡硬化させた発泡体粒子を注入し、その注入した発泡体粒子で前記ボイドを埋めることを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子のショアA硬度を20〜50としたことを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子の密度を90〜600Kg/m3としたことを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子を、球状、楕円、或いはそれらの形状の表面に突起を複数有したものとすることを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子の1個をボイドに充填するか、または、前記発泡体粒子の複数個をボイドに充填することを特徴とする。
【0011】
請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5の何れか1項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子を圧縮してボイドに注入充填することを特徴とする。
【0012】
請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6の何れか1項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、前記発泡体粒子を注入後に、前記芯材に開けた孔を塞ぐことを特徴とする。
【0013】
請求項8に記載の発明は、ウレタン発泡体を挟んで一面に表皮を他面に芯材を一体成形してなる発泡成形品において、前記ウレタン発泡体の内部に発生したボイドに、予め発泡硬化させた発泡体粒子を注入して前記ボイドが埋められたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
請求項1記載の本発明方法によれば、ボイドに予め発泡硬化させた発泡体粒子を注入したので、注入した発泡体粒子を硬化させるための時間が不要となり、注入後すぐに製品として使用することができる。したがって、本発明方法によれば、ボイド修正完了までのサイクルタイムを大幅に短縮することができる。
【0015】
請求項2記載の本発明方法によれば、発泡体粒子のショアA硬度を20〜50としたので、ボイド部分とその他の部位との硬度差が緩和され、表皮を触った時の感触がほぼ同じになる。
【0016】
請求項3記載の本発明方法によれば、発泡体粒子の密度を90〜600Kg/m3としたので、ボイド部分とその他の部位との硬度差が緩和され、表皮を触った時の感触がほぼ同じになる。
【0017】
請求項4記載の本発明方法によれば、発泡体粒子として球状、楕円、或いはそれらの形状の表面に突起を複数有したものを使用することで、球状又は楕円として形成され易いボイドの形状に近いボイド修正剤の注入により、ボイドの空間をほぼ隙間無く埋め尽くすことができる。
【0018】
請求項5記載の本発明方法によれば、発泡体粒子の1個または複数個をボイドに充填することによって、ボイドの形状に応じて隙間無く発泡体粒子で空間を埋め尽くすことができ、複雑な形状の場合は複数個の発泡体粒子が細かな形状部位に入り込んで空間が埋まる。
【0019】
請求項6記載の本発明方法によれば、発泡体粒子を圧縮してボイドに注入充填しているので、低密度発泡のボイド修正剤を容易にボイドに注入充填することができる。
【0020】
請求項7記載の本発明方法によれば、発泡体粒子を注入後に芯材に開けた孔を通気性のある部材で塞ぐため、温度変化等でボイド修正個所が膨張収縮して凹凸変化を緩和させることができ、表皮側の外観を損ねることを防止できる。これにより、経時変化に対する耐候性の外観不具合の発生を防止することができる。
【0021】
請求項8記載の本発明の発泡成形品によれば、ボイドに予め発泡硬化させた発泡体粒子を注入してボイドが埋められたので、注入直後の状態でもボイド修正部位とその他の部位との高度差をほぼ同じとすることができ、全部位で接触感が同じになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【0023】
例えば、自動車等のインストルメントパネルに使用される発泡成形品1は、図1に示すように、ウレタン発泡体2と、このウレタン発泡体2の一面2aに形成される表皮3と、他面2bに形成される芯材4と、を有している。
【0024】
表皮3は、例えばパウダーフラッシュ成形または真空成形により形成される。表皮3を構成する材料としては、例えば、ウレタン、PVC(ポリ塩化ビニル)、PVC/ABS(ポリ塩化ビニル/アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)、等が使用される。
【0025】
ウレタン発泡体2には、特に限定されないが、通常この種の分野で使用されるポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体等を使用することができる。
【0026】
芯材4には、PP(ポリプロピレン)にタルクを加えたもの、或いは、PPE(ポリフェニリン・エーテル)にガラス繊維を配合した強化材料等が使用される。
【0027】
なお、前記した表皮3、ウレタン発泡体2、芯材4を構成する材料は、一例であり、前記した各種材料に限定されるものではない。
【0028】
発泡成形品1は、ウレタン発泡体2の一面2aに表皮3を他面2bに芯材4を一体的に形成されるが、その成形時にウレタン発泡体2の内部に空気が入り込んで空洞となるボイド5が形成されることがある。ボイド5が生じた部位は、ボイド5の無い部位に比べて凹むため、表皮3をさわったときに凹み感触が悪い。そこで、本実施形態では、前記ボイド5に予め発泡硬化させた発泡体粒子をボイド修正剤として注入し、その注入した発泡体粒子で前記ボイド5を埋める。具体的なボイド修正方法を以下に説明する。
【0029】
先ず、図1に示す如くウレタン発泡体2の内部に発生したボイド5に到達するように、ドリルやレーザ等で芯材4に孔6を開ける。芯材4に形成する孔6は、通常ウレタン発泡体に生じるボイド2の大きさを考慮してφ2mm〜φ30mm(好ましくはφ5mm〜φ8mm程度)とする。本実施形態では、ボイド5の形状が球状であるものとする。
【0030】
次に、図2(A)に示すように注射器等からなるボイド修正剤充填器7の筒部(シリンダー)7Aにボイド修正剤を入れる。ボイド修正剤充填器7の先端内径は、芯材4に形成した孔6よりも少し小さな直径であるφ3mm〜φ5mm程度とすることが望ましい。
【0031】
ボイド修正剤には、予め発泡硬化させた発泡体粒子8を使用する。発泡体粒子8としては、前記ウレタン発泡体2と同様の材料を用いる。例えば、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体等が挙げられる。
【0032】
前記発泡体粒子8は、ボイド5の形状に応じて図3(A)のような球状、図3(B)のような楕円、または、図3(C)、(D)のようなそれらの形状の表面に突起8aを複数有したものとされる。ボイド5の形状が球状であれば、その形状に応じた球状の発泡体粒子8を使用し、ボイド5の形状が楕円であれば、その形状に応じた楕円の発泡体粒子8を使用する。本実施形態では、ボイド5の形状を楕円状としたので、このボイド5に充填する発泡体粒子8も同じく楕円のものを使用する。発泡体粒子8の大きさに関しては、注入後に体積膨張してボイド5の体積とほぼ同程度の大きさとなるものを使用する。
【0033】
また、発泡体粒子8の硬度に関しては、表皮3を触ったときの感触でボイド5が生じた部位とそれ以外の部位でほぼ同程度の触感となるような硬度とすることが好ましい。例えば、発泡体粒子8の硬度は、JIS規格のショアA硬度で20〜50とすることが望ましい。
【0034】
また、発泡体粒子8の密度に関しては、同じく表皮3を触ったときの感触でボイド5が生じた部位とそれ以外の部位でほぼ同程度の触感となるような密度とする。例えば、発泡体粒子8の密度は、90〜600Kg/m3とすることが好ましい。
【0035】
次に、図2(B)に示すように、ボイド修正剤充填器7の筒部(シリンダー)7Aに入れたボイド修正剤(発泡体粒子8)を押子(ピストン)7Bで圧縮する。
【0036】
次いで、図4に示すように、ボイド修正剤充填器7の先端部を芯材4に形成した孔6からボイド5内へと差し込む。そして、押子7Bを押し込んで発泡体粒子8をボイド5内に注入し充填する。発泡体粒子8は、圧縮した状態からボイド5内に押し出されると、ウレタンの復元機能により元の体積に復帰して体積が増す。その結果、ボイド5は、体積増加した発泡体粒子8によりその内部がこの注入された発泡体粒子8でほぼ隙間無く埋め尽くされる。図4は、発泡体粒子8の注入過程を示しており、発泡体粒子8が完全に体積増加する前の状態を示す。
【0037】
発泡体粒子8を注入した後は、ボイド修正剤充填器7をボイド5から引き抜く。次に、図5に示すように、芯材4に開けた孔6を通気性のある部材である封止材9で塞ぐ。本実施形態では、通気性を有したテープを芯材4に貼ることにより、前記孔6を塞ぐ。この他、図6に示すように、前記孔6にシリコン系接着剤又はウレタン系充填剤からなる封止材9を充填して硬化させた後、針やドリル等で小さな通気孔10をボイド5に達するように開ける。
【0038】
以上の工程を経ることにより、ボイド5を隙間無くボイド修正剤で埋め尽くすことができる。前記した実施形態では、1ヶ所のボイド5に1つの発泡体粒子8を注入充填させたが、図7示すように、1ヶ所のボイド5に複数個の発泡体粒子8を注入充填するようにしてもよい。
【0039】
図7(A)では、球状のボイド5に対して球状をなす大小の発泡体粒子8を前記したボイド修正剤充填器7に入れて圧縮した後に芯材4に形成した孔6から差し込んでボイド5内に注入して充填する。小さな発泡体粒子は、大きな発泡体粒子間やボイド5との隙間に入り込み易く、前記ボイド5の内部空間を隙間無く埋め尽くす。図7(B)では、楕円のボイド5に対して大小をなす表面に突起8aを複数有した球状の発泡体粒子8を注入充填した例である。これらの例に限らず、球状又は楕円の発泡体粒子8を組み合わせてもよく、それらの大小の発泡体粒子8の組み合わせでもよい。
【0040】
本発明のボイド修正方法によれば、ボイド5に予め発泡硬化させた発泡体粒子8を注入するので、注入した発泡体粒子8を硬化させるための時間が不要となり、注入後すぐに製品として使用することができる。ボイド修正剤に液体の発泡体を使用した場合は、硬化するまでに数時間要するが、本発明方法によれば、硬化時間が不要であることからボイド修正完了までのサイクルタイムを大幅に短縮することができる。
【0041】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子8のショアA硬度を20〜50としたので、ボイド5部分とその他の部位との硬度差が緩和され、表皮3を触った時の感触がほぼ同じになる。発泡体粒子8の硬度をショアA硬度で20〜50とした場合は、通常この種のインストルメントパネル等で使用されるウレタン発泡体2の硬度とほぼ同じ硬度になるので、表皮3を触ったときの感触がボイド5が形成された部位とそれ以外の部位でほぼ同じになる。
【0042】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子8の密度を90〜600Kg/m3としたので、ボイド5部分とその他の部位との硬度差が緩和され、表皮3を触った時の感触がほぼ同じになる。発泡体粒子8の密度を90〜600Kg/m3とした場合は、通常この種のインストルメントパネル等で使用されるウレタン発泡体2の密度とほぼ同じ密度になるので、表皮3を触ったときの感触がボイド5が形成された部位とそれ以外の部位でほぼ同じになる。
【0043】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子8として球状、楕円、或いはそれらの形状の表面に突起8aを複数有したものを使用することで、球状又は楕円として形成され易いボイド5の形状に近いボイド修正剤の注入により、ボイド5の空間をほぼ隙間無く埋め尽くすことができる。
【0044】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子8の1個または複数個をボイド5に充填することによって、ボイド5の形状に応じて隙間無く発泡体粒子8で空間を埋め尽くすことができ、複雑な形状の場合は複数個の発泡体粒子8が細かな形状部位に入り込んで空間が埋まる。
【0045】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子8を圧縮してボイド5に注入充填しているので、低密度発泡のボイド修正剤を容易にボイド5に注入充填することができる。発泡体粒子8を圧縮した状態でボイド5に注入すると、ボイド5内で発泡体粒子8が元の体積に戻ろうとする作用により、注入後にボイド5の空間部を隙間無く発泡体粒子8が埋め尽くすことなる。
【0046】
また、本発明のボイド修正方法によれば、発泡体粒子8を注入後に芯材4に開けた孔6を通気性のある封止部材9で塞ぐため、温度変化等でボイド修正個所が膨張収縮して凹凸変化を緩和させることができ、表皮側の外観を損ねることを防止できる。これにより、経時変化に対する耐候性の外観不具合の発生を防止することができる。
【0047】
本発明の発泡成形品によれば、ボイド5に予め発泡硬化させた発泡体粒子8を注入してボイド5が埋められたので、注入直後の状態でもボイド修正部位とその他の部位との高度差をほぼ同じとすることができ、全部位で接触感が同じになる。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】図1はウレタン発泡体にボイドが発生した発泡成形品の断面図である。
【図2】図2はボイド修正剤充填器に予め硬化した発泡体粒子を入れて圧縮させたときの図である。
【図3】図3はボイド修正剤である発泡体粒子として使用される一形態例を示す図である。
【図4】図4はボイド修正剤充填器で予め硬化した発泡体粒子をボイドに注入充填する様子を示す断面図である。
【図5】図5は芯材に開けた孔を通気性を有したテープで塞いだ状態を示す断面図である。
【図6】図6は芯材に開けた孔を接着剤で塞いだ後に通気孔を形成した例を示す断面図である。
【図7】図7は1個のボイドに大小の球状をなす発泡体粒子を注入して充填させた例を示す図である。
【符号の説明】
【0049】
1…発泡成形品
2…ウレタン発泡体
3…表皮
4…芯材
5…ボイド
6…孔
7…ボイド修正剤充填器
8…発泡体粒子(ボイド修正剤)
8a…突起(発泡体粒子表面に形成した突起)
9…封止材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウレタン発泡体(2)を挟んで一面(2a)に表皮(3)を他面(2b)に芯材を一体成形してなる発泡成形品のボイド修正方法において、
前記ウレタン発泡体(2)の内部に発生したボイド(5)に到達するように前記芯材(4)に孔(6)を開けた後、この孔(6)から前記ボイド(5)に予め発泡硬化させた発泡体粒子(8)を注入し、その注入した発泡体粒子(8)で前記ボイド(5)を埋める
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項2】
請求項1に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子(8)のショアA硬度を20〜50とした
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子(8)の密度を90〜600Kg/m3とした
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項4】
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子(8)を、球状、楕円、或いはそれらの形状の表面に突起を複数有したものとする
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項5】
請求項4に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子(8)の1個をボイド(5)に充填するか、または、前記発泡体粒子(8)の複数個をボイド(5)に充填する
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項6】
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子(8)を圧縮してボイド(5)に注入充填する
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項7】
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の発泡成形品のボイド修正方法であって、
前記発泡体粒子(8)を注入後に、前記芯材(4)に開けた孔(6)を通気性のある部材(9)で塞ぐ
ことを特徴とする発泡成形品のボイド修正方法。
【請求項8】
ウレタン発泡体(2)を挟んで一面(2a)に表皮(3)を他面(2b)に芯材(4)を一体成形してなる発泡成形品において、
前記ウレタン発泡体(2)の内部に発生したボイド(5)に、予め発泡硬化させた発泡体粒子(8)を注入して前記ボイド(5)が埋められた
ことを特徴とする発泡成形品。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2010−110942(P2010−110942A)
【公開日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−284058(P2008−284058)
【出願日】平成20年11月5日(2008.11.5)
【出願人】(000004765)カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Fターム(参考)】