JP2002160236A - Evaluation method for polyurethane foam - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaluation method which can grasp and evaluate an in-mold state of a polyurethane foam with time. SOLUTION: An evaluation method for a polyurethane foam molded by use of a mold comprising a lower mold and an upper mold attachably/removably disposed to cover an open portion of the lower mold and form a closed space between the lower and upper molds, the mold having a cavity to which a polyurethane foam molding material is supplied, is conducted by repeating an operation of supplying the polyurethane foam material to a predetermined position of the mold, stopping the polyurethane foaming reaction by completely closing or pressurizing the inner portion of the mold and removing the molded item from the mold using the same material at different times and by comparing the obtained molded item with each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリウレタンフォ
ームの金型内の状態を時系列的に把握して評価を行うこ
とができるポリウレタンフォームの評価方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyurethane foam evaluation method capable of grasping and evaluating a state of a polyurethane foam in a mold in a time series.

【０００２】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリウ
レタンフォームの成形用金型は、アルミ鋳造が主流で、
その他に鋳鉄、鍛造、アルミ無垢材などからの切削など
も知られている。2. Description of the Related Art Aluminum molds are mainly used for molding polyurethane foam.
In addition, cutting from cast iron, forging, and solid aluminum is also known.

【０００３】ところで、ポリウレタンフォームの成形性
の確認を、金型内部の充填状況から行うことは一般には
行われていない。材料を必要以下で流す方法（ショート
ショット）で確認することは行われているが、実際の金
型内の流れと異なるため、実際に観察したい現象の把握
は困難とされている。[0003] Incidentally, it is not generally performed to check the moldability of a polyurethane foam from the state of filling inside a mold. Although confirmation is made by a method of flowing the material below the required amount (short shot), it is difficult to grasp the phenomenon that one actually wants to observe because it differs from the actual flow in the mold.

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ポリウレタンフォームの金型内の状態を時系列的に
把握して評価を行うことができるポリウレタンフォーム
の評価方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a polyurethane foam evaluation method capable of evaluating the state of a polyurethane foam in a mold in a time-series manner for evaluation. I do.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため、鋭意検討を行った。その結果、特に車両
用フロントシートの金型のように、キャビティが複雑な
形状で、材料供給を大容量キャビティ内で行い、フリー
発泡終了間際に、材料が体積膨張して比較的低容量のキ
ャビティに到達するように設けられている金型でフォー
ム成形品を得る場合、大粒のエア溜まりが発生すること
があるが、このエア溜まりは、上記低容量キャビティ内
で成形された部分にできやすいことを知見した。Means for Solving the Problems The present inventor has conducted intensive studies in order to achieve the above object. As a result, the cavity has a complicated shape, such as a mold for a vehicle front seat, and the material is supplied in a large-capacity cavity. When a foam molded product is obtained with a mold provided to reach the air gap, large air pockets may be generated, but this air pocket is likely to be formed in a portion molded in the low volume cavity. Was found.

【０００６】その結果、このようなエア溜まりのメカニ
ズムを解明するに当たっては、ウレタン充填過程の把握
が必要であることから、更に検討を行った。As a result, in order to elucidate the mechanism of such air accumulation, further investigation was required because it is necessary to grasp the urethane filling process.

【０００７】そして、この状態の把握には、型閉めから
フィルまでの任意の時点で全てのベントホールを遮断す
ること又は加圧を行うと、その時点でフォームの成長が
止まり、その状態で硬化するので脱型して成形物を得る
と、その時点における金型内のフォーム材料の流動性、
金型内の到達位置等の種々の特徴を評価でき、従って、
金型内のフォームの状態を把握できるフォームサンプル
として利用できることを知見し、それ故、同一材料につ
いて異なる時点でそれぞれ成形物を得、成形物同士を比
較することにより、作業性、不良発生等の改良を要求さ
れる成形品を得るために必要な評価を行うことができる
ことを見出した。In order to grasp this state, if all vent holes are shut off or pressurized at an arbitrary time from mold closing to filling, foam growth stops at that time and curing is performed in that state. Therefore, when the molded article is obtained by demolding, the fluidity of the foam material in the mold at that time,
Various characteristics such as the arrival position in the mold can be evaluated,
Knowing that it can be used as a foam sample that can grasp the state of the foam in the mold, it is possible to obtain molded products at different points in time for the same material and compare the molded products, thereby improving workability, defect generation, etc. It has been found that the necessary evaluation can be performed to obtain a molded article requiring improvement.

【０００８】そして、更に本発明者は、上記評価方法
が、車両用フロントシートの金型のように、キャビティ
形状が複雑な金型を使用する場合であっても、上記方法
で評価を行えば、良好な成形品を得るための評価を行う
ことができることを知見し、本発明をなすに至ったもの
である。Further, the inventor of the present invention is concerned with the above-mentioned evaluation method, even when using a mold having a complicated cavity shape, such as a mold for a front seat for a vehicle. It has been found that an evaluation for obtaining a good molded article can be performed, and the present invention has been accomplished.

【０００９】従って、本発明は、下記（１）又は（２）
のポリウレタンフォームの評価方法を提供する。 （１）下型と、この下型の開放部を覆って着脱可能に配
設され、下型との間に密閉空間を形成する上型と、上記
下型と上型との密閉空間をポリウレタンフォーム成形品
用材料が供給されるキャビティとする金型を用いて成形
するポリウレタンフォームの評価方法であって、該金型
内の所定位置にポリウレタンフォーム材料を供給して型
閉めを行った後、該金型内を完全密閉又は加圧すること
によりポリウレタンフォームの反応を停止させ、脱型し
て成形物を得る操作を、同一材料で異なる時間ごとに繰
り返し、得られた成形物を比較することによりポリウレ
タンフォームの評価を行うことを特徴とするポリウレタ
ンフォームの評価方法。 （２）金型が、上記密閉空間内に着脱可能に配設される
中子型を具備し、該中子型を配設した際、該中子型上面
と上記上型下面とで低容量キャビティを形成し、かつ該
中子型下面と上記下型上面とで大容量キャビティを形成
すると共に、該低容量キャビティと大容量キャビティと
が隙間を介して連結した構造のキャビティを有するもの
であり、ポリウレタンフォーム材料を、上記大容量キャ
ビティ内に供給して成形物を得る（１）記載のポリウレ
タンフォームの評価方法。Therefore, the present invention provides the following (1) or (2)
The present invention provides a method for evaluating a polyurethane foam. (1) A lower mold, an upper mold that is detachably provided to cover an opening of the lower mold, and forms an enclosed space between the lower mold and a closed space between the lower mold and the upper mold. A method for evaluating a polyurethane foam to be molded using a mold having a cavity to which a material for a foam molded product is supplied, after supplying a polyurethane foam material to a predetermined position in the mold and closing the mold, The operation of stopping the reaction of the polyurethane foam by completely sealing or pressurizing the inside of the mold, removing the mold and obtaining a molded product is repeated at different times with the same material, and the obtained molded products are compared. An evaluation method of a polyurethane foam, which comprises evaluating a polyurethane foam. (2) The mold has a core die detachably disposed in the closed space, and when the core die is disposed, a low capacity is formed between the upper surface of the core die and the lower surface of the upper die. A cavity having a structure in which a large-capacity cavity is formed by the core mold lower surface and the lower mold upper surface, and wherein the low-capacity cavity and the large-capacity cavity are connected via a gap. The method for evaluating a polyurethane foam according to (1), wherein the polyurethane foam material is supplied into the large-capacity cavity to obtain a molded product.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明につい
て、図面を参照して更に詳しく説明すると、本発明のポ
リウレタンフォームの評価方法は、例えば、図１に示さ
れる金型１のように、公知の形状の金型を使用して製造
することができるものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The method for evaluating a polyurethane foam of the present invention is, for example, as shown in a mold 1 shown in FIG. It can be manufactured using a mold having a known shape.

【００１１】ここで、図１は、車両用フロントシートの
金型１の概略断面図を示す。この車両用フロントシート
用金型１は、下型２と、この下型２に着脱可能に接合さ
れる上型３と、これら下型２と上型３との間に配設され
た中子型４とを具備する。そして、上記下型２と上型３
とが接合した状態において、下型２上面と中子型４下面
との間に大容量キャビティ５が形成されていると共に、
上型３下面と、中子型４の先端側上面と、上型３下面の
所用位置に突設された区画用突起６とによって低容量キ
ャビティ７が形成され、上記大容量キャビティ５と低容
量キャビティ７とは、上記中子型４先端部と、下型２一
側壁との間に形成された隙間８を介して連通しており、
大容量キャビティ５に対し、ほぼ１８０°折れ曲がった
状態で低容量キャビティ７が連なるように形成される。
なお、上記突起６と上型３との間には微小隙間９が形成
されている。FIG. 1 is a schematic sectional view of a mold 1 for a vehicle front seat. The vehicle front seat mold 1 includes a lower mold 2, an upper mold 3 detachably joined to the lower mold 2, and a core disposed between the lower mold 2 and the upper mold 3. And mold 4. And the lower mold 2 and the upper mold 3
Are joined together, a large-capacity cavity 5 is formed between the upper surface of the lower mold 2 and the lower surface of the core mold 4,
A low-capacity cavity 7 is formed by the lower surface of the upper mold 3, the upper surface on the tip end side of the core mold 4, and the partitioning projection 6 protruding at a required position on the lower surface of the upper mold 3. The cavity 7 is in communication with a gap 8 formed between the tip of the core mold 4 and one side wall of the lower mold 2,
The low-capacity cavity 7 is formed so as to be continuous with the large-capacity cavity 5 in a state of being bent by approximately 180 °.
Note that a minute gap 9 is formed between the protrusion 6 and the upper mold 3.

【００１２】上記大・低容量のキャビティ５，７が形成
する車両用フロントシートは、大容量キャビティ５が、
取付けの際に表面になるシート本体を形成すると共に、
低容量キャビティ７が、取付けの際に裏面になる取付け
部分をそれぞれ形成するものである。The vehicle front seat formed by the large / low capacity cavities 5 and 7 has a large capacity cavity 5
While forming the sheet body that will be the surface when mounting,
The low-volume cavities 7 each form a mounting portion that becomes a back surface during mounting.

【００１３】上記下型２と上型３との接合部（パーティ
ングライン）には、パッキン１０が介装されていると共
に、それより内側にはガス逃散スペース１１が形成され
ている。また、上記中子型４の上面には、隔離壁１２が
突設していると共に、その上端面は、上型３下面とシー
ル材１３に密着している。A packing 10 is interposed at the joint (parting line) between the lower mold 2 and the upper mold 3, and a gas escape space 11 is formed inside the packing 10. An isolation wall 12 protrudes from the upper surface of the core mold 4, and its upper end surface is in close contact with the lower surface of the upper mold 3 and the sealing material 13.

【００１４】更に、上記隔離壁１２と上記突起６との間
に存して上型と中子型との間には、ガス逃散スペース１
４が形成されていると共に、図１において、右側の隔離
壁１２と上型３との間にもガス逃散スペース１５が形成
されている。そして、上記各ガス逃散スペース１１、１
４、１５は、それぞれ電磁バルブ１６を介装したガス排
出管１７連通しており、上記金型１内のガスは、バルブ
１６が開放状態にあるとき下型２と上型３との間の空隙
を通ってガス逃散スペース１１に流れると共に、上記微
小空隙９を通ってガス逃散スペース１４に流れ、次いで
ガス排出管１７より系外に排出され、上記各バルブ１６
が閉じられると、型内が完全に密閉されるようになって
いる。Further, the gas escape space 1 is located between the separating wall 12 and the projection 6 and between the upper mold and the core mold.
1, and a gas escape space 15 is also formed between the right separating wall 12 and the upper die 3 in FIG. Each of the gas escape spaces 11, 1
4 and 15 communicate with a gas discharge pipe 17 having an electromagnetic valve 16 interposed therebetween, and the gas in the mold 1 is supplied between the lower mold 2 and the upper mold 3 when the valve 16 is in an open state. The gas flows into the gas escape space 11 through the space, flows into the gas escape space 14 through the minute space 9, and is then discharged out of the system through the gas discharge pipe 17, and the valves 16
When the is closed, the inside of the mold is completely sealed.

【００１５】本発明の評価方法に使用する金型は、材料
を導入し、型閉めを行った後、完全密閉又は加圧状態に
付されるものである。図１の例では、型閉めを行った際
に、バルブを閉じることにより、内外を完全に遮断して
密閉できる構造になっており、また、バルブを開き、空
気等のガスを上記スペース１１、１４、１５に挿入する
ことで、型内を加圧し得るようになっている。The mold used in the evaluation method of the present invention is a mold which is completely sealed or pressurized after introducing a material and closing the mold. In the example of FIG. 1, when the mold is closed, the valve is closed, so that the inside and outside can be completely shut off and hermetically sealed. In addition, the valve is opened to allow gas such as air to pass through the space 11. By inserting into the molds 14 and 15, the inside of the mold can be pressurized.

【００１６】本発明によれば、上記の如き金型を使用
し、例えば、下型にポリウレタンフォームの発泡原液を
注入し、バルブを開放した状態で、上型を下型に接合
し、所定時間経過後、バルブを閉じ、又は空気等のガ
ス、好ましくは加圧ガスを型内に導入して加圧状態に
し、上記所定時間において、フォームの成長を停止させ
てそのまま硬化させた後、この硬化物を取り出すことを
繰り返して、上記注入からの経過時間を変えた複数の硬
化物を得、その状態を対比、観察するものである。例え
ば、ポリウレタンフォームを成形する場合は、下型に発
泡原液を注入後、上型を下型に接合する。発泡原液は、
発泡を開始し、大容量キャビティ５内を充填すると共
に、上記隙間８を通って低容量キャビティ７内に、流
入、充填すると、上記隙間８は狭く、また低容量キャビ
ティ７は、通常大容量キャビティ５に対し、折れ曲がる
ように連なっているので、発泡物が隙間８を連通し、更
に回り込むようにして低容量キャビティ７に流入充填す
る際に、発泡物の流れる態様、流速がかなり変化し、ガ
ス溜まりが生じたり、空気を巻き込むなどして不良が生
じ易いものであるが、上記隙間流入後、低容量キャビテ
ィ流入時や充填時の硬化物（成形物）を得ることによ
り、どこで欠陥が生じたか、その原因などを解明し、欠
陥を軽減する対策が立て易くなるものである。According to the present invention, using the above-mentioned mold, for example, a foaming stock solution of polyurethane foam is poured into the lower mold, and the upper mold is joined to the lower mold while the valve is opened, and the predetermined time is maintained. After the lapse of time, the valve is closed, or a gas such as air, preferably a pressurized gas is introduced into the mold to be in a pressurized state, and after the foam is stopped for the predetermined time and cured as it is, this curing is performed. By repeatedly removing the object, a plurality of cured products having different elapsed times from the injection are obtained, and their states are compared and observed. For example, when molding a polyurethane foam, the upper mold is joined to the lower mold after injecting the foaming stock solution into the lower mold. The foaming solution is
When the foaming is started, the inside of the large-capacity cavity 5 is filled, and the liquid flows into the low-capacity cavity 7 through the gap 8, the gap 8 is narrowed. 5, the foam is connected so as to bend, so that when the foam communicates through the gap 8 and flows into the low-volume cavity 7 so as to flow further, the flow mode and flow velocity of the foam vary considerably, It is easy for defects to occur due to accumulation or entrainment of air. However, after the above-mentioned gap flow, where a defect has occurred by obtaining a cured product (molded product) at the time of low-volume cavity inflow or filling. , The cause of which is clarified, and measures to reduce defects can be easily set.

【００１７】具体的には、上記図１に示す成形用金型を
使用して、大粒エア溜まりの成形品が発生する場合の改
良方法について以下のように検討した。Specifically, using the molding die shown in FIG. 1 described above, an improvement method in the case where a molded product having large air pockets is generated was examined as follows.

【００１８】まず、図１の大容量キャビティ５の中央部
より樹脂の注入を開始し、開始から２０秒後、２５秒
後、３０秒後についてそれぞれ電磁弁にて排出ガスを止
めて完全密閉を行って反応を停止させ、脱型して成形物
を得た。なお、図１中Ｆはフォーム成形物のイメージ
で、時系列的に成形物を取り出すと、発泡状態が進む毎
に（→の順に）成長したフォームを取り出すことが
できる。First, resin injection is started from the center of the large-capacity cavity 5 shown in FIG. 1, and the exhaust gas is stopped by the solenoid valve for 20 seconds, 25 seconds, and 30 seconds after the start to complete sealing. The reaction was stopped to remove the mold, and a molded product was obtained. F in FIG. 1 is an image of a foam molded product. When the molded product is taken out in time series, the grown foam can be taken out (in the order of →) every time the foaming state advances.

【００１９】途中で発泡を止めることにより、左右の成
長のずれなど、詳細な発泡の挙動の解析ができる。By stopping the foaming in the middle, it is possible to analyze the behavior of the foaming in detail, such as a shift in the growth between the right and left sides.

【００２０】[0020]

【発明の効果】本発明の評価方法は、ポリウレタンフォ
ームの金型内の状態を時系列的に把握して評価を行うこ
とができる。According to the evaluation method of the present invention, the evaluation can be performed by grasping the state of the polyurethane foam in the mold in time series.

【００２１】[0021]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例にかかるポリウレタンフォー
ムの評価方法に用いる金型を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a mold used in a method for evaluating a polyurethane foam according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 金型 ２ 下型 ３ 上型 ４ 中子型 1 mold 2 lower mold 3 upper mold 4 core mold

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 下型と、この下型の開放部を覆って着脱
可能に配設され、下型との間に密閉空間を形成する上型
と、上記下型と上型との密閉空間をポリウレタンフォー
ム成形品用材料が供給されるキャビティとする金型を用
いて成形するポリウレタンフォームの評価方法であっ
て、該金型内の所定位置にポリウレタンフォーム材料を
供給して型閉めを行った後、該金型内を完全密閉又は加
圧することによりポリウレタンフォームの反応を停止さ
せ、脱型して成形物を得る操作を、同一材料で異なる時
間ごとに繰り返し、得られた成形物を比較することによ
りポリウレタンフォームの評価を行うことを特徴とする
ポリウレタンフォームの評価方法。A lower mold, an upper mold detachably disposed over an opening of the lower mold to form a sealed space between the lower mold, and a sealed space between the lower mold and the upper mold. Is a method for evaluating a polyurethane foam molded using a mold having a cavity to which a material for a polyurethane foam molded article is supplied, wherein a polyurethane foam material is supplied to a predetermined position in the mold and the mold is closed. Thereafter, the reaction of the polyurethane foam is stopped by completely closing or pressurizing the inside of the mold, and the operation of removing the mold to obtain a molded product is repeated at different times with the same material, and the obtained molded products are compared. A polyurethane foam evaluation method characterized in that a polyurethane foam is evaluated by the method. 【請求項２】 金型が、上記密閉空間内に着脱可能に配
設される中子型を具備し、該中子型を配設した際、該中
子型上面と上記上型下面とで低容量キャビティを形成
し、かつ該中子型下面と上記下型上面とで大容量キャビ
ティを形成すると共に、該低容量キャビティと大容量キ
ャビティとが隙間を介して連結した構造のキャビティを
有するものであり、ポリウレタンフォーム材料を、上記
大容量キャビティ内に供給して成形物を得る請求項１記
載のポリウレタンフォームの評価方法。2. The method according to claim 1, wherein the mold includes a core die detachably disposed in the closed space, and when the core die is disposed, the upper surface of the core die and the lower surface of the upper die are separated. A low-capacity cavity is formed, and a large-capacity cavity is formed by the lower surface of the core mold and the upper surface of the lower die, and a cavity having a structure in which the low-capacity cavity and the large-capacity cavity are connected via a gap. The method for evaluating a polyurethane foam according to claim 1, wherein a polyurethane foam material is supplied into the large-capacity cavity to obtain a molded product.