JP2002018919A - 発泡性基材の成形方法並びに成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡性基材の成形方法並びに成形装置におい
て、大掛かりな設備を必要とすることなく、均一な発泡
レベルを全面に亘り確保できる発泡性基材の成形方法並
びに成形装置を提供する。 【解決手段】 モールドプレス成形用下型４０にリフタ
ー機構６０を配設して、発泡性樹脂材料Ｍをモールドプ
レス成形用上下型３０，４０で一次加圧した後、リフタ
ー機構６０によりモールドプレス成形用上型３０を所定
ストローク強制的に持ち上げ、発泡性樹脂材料Ｍの発泡
スペースを有効に確保した後、発泡反応させ、次いで、
モールドプレス成形用上下型３０，４０を二次加圧する
ことにより、発泡ムラのない品質性能の良い発泡性基材
１１を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発泡性基材の成
形方法並びに成形装置に係り、大掛かりな設備を必要と
することなく、発泡性基材の均一な発泡を可能にするこ
とにより、廉価で成形性に優れた発泡性基材を成形でき
る発泡性基材の成形方法並びに成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、車室内には、各種内装部品が装着
されている。図１２において自動車用ドアトリム１の構
成を例示して説明すると、自動車用ドアトリム１は、適
度の保形性と車体パネルへの取付剛性を備えた基材２の
表面に装飾性、クッション性を有する表皮材３を貼着し
て構成されており、基材２の材質としては、樹脂板、繊
維板等が従来から使用されているが、最近では、軽量化
に富み、かつ衝撃吸収性能に優れた発泡性基材が着目さ
れている。

【０００３】ところで、発泡性基材の成形方法として
は、例えば、ビーズ発泡成形体では、発泡性ビーズ材料
をビーズ成形用金型内に供給して、スチームにより発泡
性ビーズ材料を発泡させて、その後冷却することによ
り、所望形状のビーズ発泡成形体を得るというものであ
り、また、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）基材で
は、原反シートＭを図１３に示すように、加熱炉４内で
加熱処理して、膨化状態にした後、図１４に示すよう
に、コールドプレス成形用上下型５，６の型締めによ
り、所要形状にプレス成形を行ない、発泡性基材の成形
を完了している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、発泡性基
材の従来の成形方法並びに成形装置においては、例えば
ビーズ成形方法では、スチームの供給ムラにより加熱ム
ラが生じ易く、かつビーズ発泡成形体は機械強度に劣る
ため、用途に制約を受けるという問題点がある。一方、
ＰＰＯ基材のように予熱処理後コールドプレス成形を行
なう方法においては、加熱炉４内での加熱工程において
加熱ムラが生じ易く、均一な発泡が困難であることか
ら、発泡性基材の品質性能を良好に維持することが急務
とされていた。

【０００５】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、大掛りな設備を必要とすることなく発泡性基
材を均一に成形できる発泡性基材の成形方法並びに成形
装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、モールドプレス成形用上下型内に溶融状態の発泡性
樹脂材料を分配供給して、所望形状にプレス成形してな
る発泡性基材の成形方法において、モールドプレス成形
用上下型の型内に供給される発泡性樹脂材料をモールド
プレス成形用上下型の型締めにより製品キャビティ内の
隅々にまで行き渡らせる加圧工程と、モールドプレス成
形用上型を強制的に所定ストローク上昇させて、発泡ス
ペースを確保して発泡性樹脂材料を発泡させる発泡工程
と、からなることを特徴とする。

【０００７】更に、本発明は、モールドプレス成形用上
下型内に溶融状態の発泡性樹脂材料を分配供給して、所
望形状にプレス成形してなる発泡性基材の成形方法にお
いて、モールドプレス成形用上下型の型内に供給される
発泡性樹脂材料をモールドプレス成形用上下型の型締め
により製品キャビティ内の隅々にまで行き渡らせる一次
加圧工程と、モールドプレス成形用上型を強制的に所定
ストローク上昇させて、発泡スペースを確保して発泡性
樹脂材料を発泡させる発泡工程と、モールドプレス成形
用上型を下降操作して、発泡性基材を最終形状に成形
し、かつ冷却する二次加圧工程と、からなることを特徴
とする。

【０００８】ここで、発泡性基材としては、ドアトリ
ム、ラゲージサイドトリム、ルーフトリム等の内装部品
の芯材として使用され、適度の保形性と車体パネルへの
取付剛性を備えていることが好ましい。

【０００９】また、発泡性基材を成形した後、表皮材を
別工程で貼着しても良いが、モールドプレス成形用上下
型の型開き時に予め表皮材をセットしておき、発泡性基
材の成形時に表皮材を一体貼着しても良い。

【００１０】次いで、本発明方法に使用する成形装置
は、溶融状態の発泡性樹脂材料を所望形状にプレス成形
する発泡性基材の成形装置において、型締め、型開き可
能で、型締めにより所望の製品キャビティを形成できる
モールドプレス成形用上下型と、製品キャビティに溶融
状態の発泡性樹脂材料を供給する射出成形機と、モール
ドプレス成形用下型内に配設され、発泡性樹脂材料の発
泡成形時、モールドプレス成形用上型を所定ストローク
強制的に持ち上げるリフター機構とからなることを特徴
とする。

【００１１】ここで、モールドプレス成形用上型は、昇
降用シリンダにより所定ストローク上下動可能であり、
ガイドポスト等のガイド機構を介してモールドプレス成
形用下型に対して接離動作を行なう。

【００１２】また、モールドプレス成形用下型には、溶
融状態の発泡性樹脂材料を供給するための射出成形機が
接続されており、射出成形機からの溶融樹脂材料は、モ
ールドプレス成形用下型内のマニホールド、ゲートを通
じてモールドプレス成形用下型の型面に分配供給され
る。

【００１３】更に、発泡性樹脂材料の発泡時にモールド
プレス成形用上型を強制的に所定ストローク上方へ持ち
上げるリフター機構としては、モールドプレス成形用下
型の製品キャビティ外周、例えば４隅部等に駆動用シリ
ンダにより上下動を行なう突き上げ用ポストを配置し
て、突き上げ用ポストの上昇動作によりモールドプレス
成形用上型を所定ストローク上方に持ち上げるようにし
ても良い。

【００１４】この場合、モールドプレス成形用上型が下
降動作を行なうプレス加圧工程においては、突き上げ用
ポストの駆動用シリンダのシリンダ圧をプレス機のシリ
ンダ圧よりも小さく設定しておけば、モールドプレス成
形用上型の昇降動作に支障を与えることがない。

【００１５】また、突き上げ用ポストと駆動用シリンダ
との間に高さ調整シムを介装することにより、モールド
プレス成形用上型の上昇ストロークを可変でき、発泡性
樹脂材料の発泡倍率の変更に対応させることができる。

【００１６】従って、本発明によれば、モールドプレス
成形用上下型の加圧工程（一次加圧工程）で製品キャビ
ティ内に発泡性樹脂材料を行き渡らせた後、発泡性樹脂
材料の発泡工程時、リフター機構によりモールドプレス
成形用上型を所定ストローク強制的に上方に持ち上げ、
発泡スペースを均一に確保できるため、発泡ムラが生じ
ることなく、製品キャビティの全面に亘り均一な発泡反
応を行なわせることができる。

【００１７】更に、既存のモールドプレス成形用上下型
にシリンダと突き上げ用ポスト等のリフター機構を配設
するという簡単な構成を採用することで、大掛りな設備
を必要とすることなく実施できる。また、突き上げ用ポ
ストと駆動用シリンダとの間に高さ調整用シムを介装す
ることにより、モールドプレス成形用上型の上昇ストロ
ークを可変させることができ、発泡性基材の発泡倍率の
変更に有効に対応できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る発泡性基材の
成形方法並びに成形装置の実施形態について、添付図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００１９】図１は本発明方法により製作した自動車用
ドアトリムを示す正面図、図２は同自動車用ドアトリム
の構成を示す断面図、図３は本発明に係る発泡性基材の
成形装置の全体構成を示す概要図、図４は同成形装置に
おけるモールドプレス成形用下型の平面図、図５は本発
明方法におけるモールドプレス成形用上型のタイムチャ
ート図、図６乃至図１０は本発明方法を自動車用ドアト
リムの成形工程に適用した各工程を示す各説明図、図１
１は本発明に係る発泡性基材の成形装置の別実施形態を
示す概要図である。

【００２０】図１，図２において、自動車用ドアトリム
１０は、発泡性基材１１の表面に表皮材１２を貼着して
構成されており、発泡性基材１１の材料としては、発泡
剤（例えば、アゾ化合物やアジド化合物等の分解性発泡
剤を使用でき、本実施形態では、アゾジカルボンアミド
を使用している）を混入したポリプロピレン（ＰＰ）樹
脂が使用され、モールドプレス成形により図示する所望
の曲面形状に成形されており、本実施形態では、発泡性
基材１１のモールドプレス成形時に表皮材１２を一体貼
着して構成されている。尚、表皮材１２としては、ＴＰ
Ｏ（サーモプラスチックオレフィン）シート裏面にポリ
エチレンフォームが裏打ちされた手触り感が良好でかつ
クッション性に優れた積層シート材料が使用されてい
る。

【００２１】また、発泡性基材１１は軽量でかつ衝撃吸
収性にも優れているため、車両の軽量化並びに乗員の安
全保護の面でも好ましい。

【００２２】次いで、図３，図４を基に本発明に係る発
泡性基材の成形装置の構成について説明すると、成形装
置２０は、相互に型締め、型開き可能なモールドプレス
成形用上下型３０，４０と、モールドプレス成形用下型
４０に接続され、発泡性樹脂材料を供給する射出成形機
５０と、モールドプレス成形用下型４０に設けられ、発
泡性樹脂材料の発泡工程時、発泡スペースを確保するた
めに、モールドプレス成形用上型３０を強制的に所定ス
トローク上昇させるリフター機構６０とから大略構成さ
れている。

【００２３】更に詳しくは、モールドプレス成形用上型
３０は、昇降用シリンダ３１により所定ストローク上下
動可能であり、モールドプレス成形用下型４０は、射出
成形機５０からの発泡性樹脂材料の供給路としてマニホ
ールド４１、ゲート４２が設けられている。

【００２４】また、モールドプレス成形用下型４０に対
してモールドプレス成形用上型３０の型締め、型開きを
円滑にガイドできるようにモールドプレス成形用上型３
０はガイドポスト３２によりその４隅部で上下動可能に
支持され、ガイドポスト３２はモールドプレス成形用下
型４０に対応して設けられたガイド孔４３内に挿通され
ている。

【００２５】更に、本発明に係る成形装置２０において
は、発泡性樹脂材料の発泡スペースを確保するために、
モールドプレス成形用上型３０を強制的に所定ストロー
ク持ち上げるリフター機構６０が設けられている。この
実施形態においては、モールドプレス成形用下型４０の
製品キャビティＣの外周部の４隅部に設けられており、
突き上げ用ポスト６１がモールドプレス成形用下型４０
に型面より上方に突出するように内挿され、この突き上
げ用ポスト６１は油圧シリンダ等の駆動用シリンダ６２
に接続され、所定ストローク上下動可能である。

【００２６】次いで、この成形装置２０を使用してドア
トリム１０を成形する各工程について、図５に示すタイ
ムチャート図、並びに図６乃至図１０に示す工程説明図
を基に説明すると、まず図６に示すようにモールドプレ
ス成形用上下型３０，４０が型開き状態にあるとき、表
皮材１２のセットを行なう。

【００２７】この表皮材１２のセット手段としては、図
示するセットピン３３を使用する他に、モールドプレス
成形用上型３０に真空吸引手段を配置して、真空吸引力
により表皮材１２を仮保持することもでき、また、モー
ルドプレス成形用下型４０の型面上に表皮セット枠を配
置して行なっても良い。

【００２８】尚、表皮材１２のセット時には、モールド
プレス成形用上型３０は図５中Ａ１の上限位置にある。

【００２９】次いで、図７に示すように、モールドプレ
ス成形用上型３０が昇降用シリンダ３１の駆動により所
定ストローク下降して、モールドプレス成形用上下型３
０，４０の型間クリアランスが１０〜３０ｍｍに到達し
た時点で射出成形機５０から発泡性樹脂材料Ｍがマニホ
ールド４１、ゲート４２を通じてモールドプレス成形用
下型４０の型面に分配供給される。

【００３０】この発泡性樹脂材料Ｍの供給は、図５のタ
イムチャート図ではＡ２からＡ３までの間行なわれ、次
いで、Ａ３からＡ４までの間で行なわれる一次加圧に要
する時間は、約２〜１０秒の間で調整される。

【００３１】すなわち、図８に示すように、一次加圧工
程において、発泡性樹脂材料Ｍは、製品キャビティＣの
隅々までまんべんなく行き渡ることになる。

【００３２】その後、図５のタイムチャート図でモール
ドプレス成形用上型３０はＡ４からＡ５まで上昇して、
Ａ５からＡ６までの発泡工程に要する時間は、約５秒間
であり、発泡性樹脂材料Ｍが発泡反応を行なう。

【００３３】このモールドプレス成形用上型３０の上昇
動作については、リフター機構６０の駆動用シリンダ６
２は、図５のタイムチャート図で示すように、モールド
プレス成形用上型３０の一次加圧時に、油圧がＯＮに入
り、この一次加圧時では、モールドプレス成形用上型３
０の昇降用シリンダ３１のシリンダ圧のほうが高いた
め、一次加圧状態を維持しているが、一次加圧が終了す
れば、昇降用シリンダ３１に供給する油圧を止めること
により、図９に示すように、リフター機構６０における
駆動用シリンダ６２により突き上げ用ポスト６１が上昇
してモールドプレス成形用上型３０を所定ストローク上
方に持ち上げる。

【００３４】従って、製品キャビティＣの全面に亘り発
泡を行なうためのスペースが確保でき、ドアトリム１０
における発泡性基材１１の全体に亘り均一な発泡が行な
われ、発泡ムラが生じることがない。

【００３５】その後、図５のタイムチャート図におい
て、Ａ６からＡ７までモールドプレス成形用上型３０が
下降して、Ａ７からＡ８までの間、二次加圧を行なう。
この二次加圧では、発泡性基材１１を最終形状に成形す
るとともに、冷却も行なうため、約２５秒間、二次加圧
が行なわれる。

【００３６】尚、リフター機構６０の駆動用シリンダ６
２は油圧がＯＮの状態を維持しているため、発泡タイミ
ングを容易に設定できる。

【００３７】この二次加圧工程では、図１０に示すよう
に、モールドプレス成形用上下型３０，４０の型間クリ
アランスは、一次加圧時よりも大であるとともに、モー
ルドプレス成形用上型３０の下降動作については、リフ
ター機構６０における駆動用シリンダ６２のシリンダ圧
が昇降用シリンダ３１のシリンダ圧よりも小さいため、
リフター機構６０はモールドプレス成形用下型３０の下
降動作の支障とならない。

【００３８】このように、本発明方法では、発泡性樹脂
材料Ｍを一次加圧工程、発泡工程、二次加圧工程を経て
発泡ムラのない品質性能に優れた発泡性基材を成形する
ことができ、既存のモールドプレス成形用上下型３０，
４０に加えてモールドプレス成形用上型３０を所定スト
ローク上方に持ち上げるリフター機構６０を付設すると
いう簡単な構成で実施できる。従って、設備費用も嵩む
ことがなく、廉価に量産できるという利点がある。

【００３９】また、製品の用途として、比較的剛性が要
求されない場合には、二次加圧工程を省略しても良く、
加圧工程と発泡工程の二工程で発泡成形体を成形でき、
サイクルの短縮化が期待できる。

【００４０】次に、図１２は、成形装置２０の別実施形
態を示すもので、リフター機構６０の改良例として、突
き上げ用ポスト６１と駆動用シリンダ６２との間に高さ
調整用シム６３が介装されている。

【００４１】従って、発泡性基材１１の発泡倍率を変更
するときに、それに合わせて高さ寸法が適切な高さ調整
用シム６３を使い分けることにより、発泡倍率の変更に
容易に対応することができる。

【００４２】以上説明した実施形態は、モールドプレス
成形用上下型３０，４０に予め表皮材１２をセットして
発泡性基材１１と表皮材１２とを一体成形したドアトリ
ム１０に適用したが、発泡性基材１１のみを所要形状に
成形した後、表皮材１２を後工程で貼着するようにして
も良く、また、ドアトリム１０の他にラゲージサイドト
リムやルーフトリム等、各種トリム部品に適用すること
もできる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る発泡性
基材の成形方法並びに成形装置によれば、モールドプレ
ス成形用上下型にリフター機構を組み込んで、上下型の
型締めによる加圧工程後、上型を強制的に上昇させて発
泡性樹脂材料を発泡させ、更に所望ならば、二次加圧を
行なうというものであるから、発泡ムラのない均一な発
泡レベルの発泡性基材を大掛りな設備を必要とすること
なく簡単な成形装置で成形できるため、製作コストを低
減化でき、内装部品の品質性能を高めることができると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法により製作した自動車用ドアトリム
を示す正面図である。

【図２】図１中II−II線断面図である。

【図３】本発明に係る成形装置の一実施形態の全体構成
を示す概要図である。

【図４】図３に示す成形装置におけるモールドプレス成
形用下型の平面図である。

【図５】本発明方法におけるモールドプレス成形用上型
のタイムチャート図である。

【図６】本発明方法における表皮材のセット工程を示す
説明図である。

【図７】本発明方法における発泡性樹脂材料の供給工程
を示す説明図である。

【図８】本発明方法における一次加圧工程を示す説明図
である。

【図９】本発明方法における発泡工程を示す説明図であ
る。

【図１０】本発明方法における二次加圧工程を示す説明
図である。

【図１１】本発明に係る発泡成形体の成形装置の別実施
形態の全体構成を示す概要図である。

【図１２】自動車用ドアトリムの構成を示す断面図であ
る。

【図１３】発泡性基材原反の加熱工程を示す説明図であ
る。

【図１４】発泡性基材原反のコールドプレス成形工程を
示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 自動車用ドアトリム １１ 発泡性基材 １２ 表皮材 ２０ 成形装置 ３０ モールドプレス成形用上型 ３１ 昇降用シリンダ ３２ ガイドポスト ４０ モールドプレス成形用下型 ４１ マニホールド ４２ ゲート ４３ ガイド孔 ５０ 射出成形機 ６０ リフター機構 ６１ 突き上げ用ポスト ６２ 駆動用シリンダ ６３ 高さ調整用シム Ｍ 発泡性樹脂材料 Ｃ 製品キャビティ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 (72)発明者 大野 樹史 神奈川県高座郡寒川町宮山3316番地 河西 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AA11 AB02 AD05 AD08 AG03 AG20 AH23 CA11 CB01 CB13 CK11 CL02 CL09 CL12 CQ03 CQ05 4F206 AA11 AB02 AD05 AD08 AG03 AG20 AH23 JA03 JA04 JB13 JF04 JL02 JM02 JM04 JM05 JN33 JQ83

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モールドプレス成形用上下型（３０，４
   ０）内に溶融状態の発泡性樹脂材料（Ｍ）を分配供給し
   て、所望形状にプレス成形してなる発泡性基材（１１）
   の成形方法において、 モールドプレス成形用上下型（３０，４０）の型内に供
   給される発泡性樹脂材料（Ｍ）をモールドプレス成形用
   上下型（３０，４０）の型締めにより製品キャビティ
   （Ｃ）内の隅々にまで行き渡らせる加圧工程と、 モールドプレス成形用上型（３０）を強制的に所定スト
   ローク上昇させて、発泡スペースを確保して発泡性樹脂
   材料（Ｍ）を発泡させる発泡工程と、 からなることを特徴とする発泡性基材の成形方法。
2. 【請求項２】 モールドプレス成形用上下型（３０，４
   ０）内に溶融状態の発泡性樹脂材料（Ｍ）を分配供給し
   て、所望形状にプレス成形してなる発泡性基材（１１）
   の成形方法において、 モールドプレス成形用上下型（３０，４０）の型内に供
   給される発泡性樹脂材料（Ｍ）をモールドプレス成形用
   上下型（３０，４０）の型締めにより製品キャビティ
   （Ｃ）内の隅々にまで行き渡らせる一次加圧工程と、 モールドプレス成形用上型（３０）を強制的に所定スト
   ローク上昇させて、発泡スペースを確保して発泡性樹脂
   材料（Ｍ）を発泡させる発泡工程と、 モールドプレス成形用上型（３０）を下降操作して、発
   泡性基材（１１）を最終形状に成形し、かつ冷却する二
   次加圧工程と、 からなることを特徴とする発泡性基材の成形方法。
3. 【請求項３】 溶融状態の発泡性樹脂材料（Ｍ）を所望
   形状にプレス成形する発泡性基材の成形装置において、 型締め、型開き可能で、型締めにより所望の製品キャビ
   ティを形成できるモールドプレス成形用上下型（３０，
   ４０）と、製品キャビティ（Ｃ）に溶融状態の発泡性樹
   脂材料（Ｍ）を供給する射出成形機（５０）と、モール
   ドプレス成形用下型（４０）内に配設され、発泡性樹脂
   材料（Ｍ）の発泡成形時、モールドプレス成形用上型
   （３０）を所定ストローク強制的に持ち上げるリフター
   機構（６０）とからなることを特徴とする発泡性基材の
   成形装置。
4. 【請求項４】 リフター機構（６０）は、突き上げ用ポ
   スト（６１）と突き上げ用ポスト（６１）を上下動させ
   る駆動用シリンダ（６２）とからなることを特徴とする
   請求項３に記載の発泡性基材の成形装置。
5. 【請求項５】 リフター機構（６０）は、突き上げ用ポ
   スト（６１）と駆動用シリンダ（６２）との間に高さ調
   整用シム（６３）を介装することにより、発泡性樹脂材
   料（Ｍ）の発泡倍率の変更に対応できることを特徴とす
   る請求項４に記載の発泡性基材の成形装置。