JP4832103B2 - 溝状模様を有する表皮一体発泡品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、溝状模様を有する表皮一体発泡品の製造方法に関する。

従来、発泡体を表皮で覆った表皮一体発泡品の製造方法として、表皮を成形型の型面に配置し、成形型内に発泡原料を注入して発泡させることにより表皮と発泡体を一体にする表皮一体発泡法が多用されている。

また、近年、例えばインストルメントパネルなどの自動車内装品用表皮一体発泡品においては、装飾性向上のためなどから表面に溝状模様を有するものが求められるようになってきた。しかも、前記溝状模様は、装飾性を一層向上させるためなどから、溝の底部付近の幅が０．５〜０．８ｍｍ程度からなる比較的細いものが求められ、さらには、図１に示すように溝１６の両端に、溝の長さ方向に交差する皺模様１７を有するものが望ましいとされている。

しかし、従来の表皮一体発泡品の製造方法においては、予め表皮に溝を設けておいても、発泡原料の発泡圧で溝が潰れたり歪んだりし易く、良好な溝状模様を表皮一体発泡品の表面に形成するのが難しかった。さらに、前記溝を細くしたり、溝両端に安定した皺模様を形成したりすることも難しかった。

特開平７−６０７６２号公報 特開平１０−１４６８４１号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、溝状模様を有する表皮一体発泡品を容易に、かつ良好に得ることができる表皮一体発泡品の製造方法を提供する。

請求項１の発明は、成形型の型面に表皮を配置し、前記成形型内に発泡原料を注入して発泡させることにより表皮一体発泡品を製造する方法において、前記表皮には、表面側から裏面側へ窪んだ有底の溝を予め設け、前記成形型には、前記表皮の溝が配置される型面から突出及び後退可能にスライド板を設け、前記スライド板を前記表皮の溝に挿入し、その際に前記スライド板の先端と前記表皮の溝の底部との間に隙間を形成すると共に、前記スライド板の長さ方向の中央よりも両端で前記スライド板と前記表皮内面との隙間を小にし、前記スライド板を前記表皮の溝に挿入した状態で前記発泡原料の発泡を進行させ、前記発泡の完了前に前記スライド板を後退させて前記表皮の溝から抜き取ることを特徴とする溝状模様を有する表皮一体発泡品の製造方法に係る。

請求項２の発明は、請求項１において、前記発泡の完了前に前記スライド板を後退させて前記表皮の溝から抜き取ることにより、前記表皮の溝を前記発泡原料の発泡圧で押圧して溝幅を狭くすることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、表皮の溝にスライド板を挿入した状態で発泡原料の発泡を進行させるため、表皮の溝を倒れることなく正しく成型型内に保持して発泡原料の発泡を行わせることができ、表面に良好な溝状模様を有する表皮一体発泡品を得ることができる。
また、請求項１の発明によれば、スライド板を表皮の溝に挿入した際にスライド板の先端と表皮の溝の底部との間に隙間を形成しているため、発泡原料の発泡進行時に、発泡圧で表皮の溝の底部をより狭くすることができる。しかも、スライド板と表皮の溝内面との間の隙間をスライド板の長さ方向の中央よりも両端で小にしているため、表皮の溝は、発泡原料の発泡時に溝の両端部で不規則な変形（ねじれなど）を生じにくくなり、両端に安定した皺模様を有する細い溝状模様を形成することができる。

請求項２の発明によれば、発泡の完了前にスライド板を後退させて表皮の溝から抜き取ることにより、表皮の溝を発泡原料の発泡圧で押圧して溝幅を狭くしているため、表面に細い溝状模様を有する表皮一体発泡品を容易に得ることができる。

以下本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の製造方法により製造された表面に溝状模様を有する表皮一体発泡品の一実施形態を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図、図３は本発明の製造方法の一実施形態に用いられる成形型の断面図、図４は図３の部分拡大断面図、図５は図４のＣ−Ｃ断面図、図６は同実施形態において型面に表皮を配置した状態を示す断面図、図７は図６の部分拡大断面図、図８は図７のＤ−Ｄ断面図、図９は同実施形態において発泡原料注入時を示す断面図、図１０は同実施形態における発泡途中を示す断面図、図１１は図１０の部分拡大断面図、図１２は図１１のＥ−Ｅ断面図、図１３は同実施形態においてスライド板を溝から抜き取った状態を示す断面図、図１４は図１３の部分拡大断面図、図１５は図１４のＦ−Ｆ断面図である。

図１及び図２に示す表面に溝状模様を有する表皮一体発泡品１０は、車両のインストルメントパネルに用いられるものである。前記表皮一体発泡品１０は、基材１１と表皮１５間に発泡体１９が形成されたものからなり、後述する製造方法によって得られたものである。

前記基材１１は、剛性を有するプラスチック、例えばＡＢＳ樹脂等からなり、射出成形等によって所定形状に形成されている。なお、前記基材１１は、表皮一体発泡品の用途によっては不要とされることもある。

前記表皮１５は、可撓性のプラスチックからなり、パウダースラッシュ成形等により所定形状に形成されている。前記表皮１５の表面には所定部位に有底の溝１６が形成され、前記溝１６によって溝状模様を構成している。前記溝１６は表皮１５の表面側から裏面側へ窪んだ凹形状からなり、前記表皮１５の表面では溝１６の両端に、前記溝１６の長さ方向Ｌに交差する皺模様１７が形成されている。前記溝１６の寸法は求められる装飾性に応じて適宜の値とされる。例えば、本実施形態では、表皮一体発泡後における溝１６の幅Ｗ１は０．５〜０．８ｍｍ、溝１６の深さＤ１は３〜７ｍｍ、溝１６の長さＬ１は１００〜１５０ｍｍとされている。なお、表皮一体発泡後の前記溝１６の幅Ｗ１は、前記表皮１５の成形時に形成された溝１６の幅、すなわち表皮一体発泡品製造前の溝１６の幅よりも小となっている。本実施形態では、図４及び図５に示すように、表皮一体発泡前における表皮１５の溝１６の幅Ｗ２は１．５〜２ｍｍ、深さＤ２は３〜７ｍｍ、長さＬ２は１００〜１５０ｍｍにされている。

また、前記表皮１５の溝１６の底部（表皮一体発泡時の成形型に表皮を配置した状態では溝の頂部）１６ａと対向する前記基材１１の部位には、前記基材１１の裏側（表皮一体発泡品の裏側）へ窪んだ凹部１２が形成され、後述の表皮一体発泡品製造時に表皮の溝１６の底部１６ａと前記基材１１の凹部１２間に、発泡原料流動用隙間を確保するように構成されている。

前記発泡体１９は、後述の表皮一体発泡品製造時に前記基材１１と前記表皮１５間で発泡原料を発泡させることにより形成されたものであり、発泡時における発泡体の接着性によって前記基材１１及び前記表皮１５と一体にされている。前記発泡体１９としては、軽量性、緩衝性、コストなどの点からポリウレタン発泡体が特に好ましい。

前記溝状模様を有する表皮一体発泡品１０の製造方法について説明する。図３から図８に示すように、まず、前記基材１１と前記表皮１５を、成形型３０内に配置する。前記のように表皮一体発泡品が基材を不要とする場合には、前記基材１１は用いられず、前記成形型３０内に配置されない。

前記成形型３０は、下型３１と上型４１からなる。前記下型３１の型面３２と上型４１の型面４２は、製造する表皮一体発泡品の外形に応じた形状とされている。また、前記下型３１の型面３２には、前記表皮１５が内面側（裏面側）を上型４１の型面４２へ向けて配置され、一方、前記上型４１の型面４２には、前記基材１１が前記下型３１の型面３２へ向けて配置される。なお、前記基材１１は、スライドピン等の保持手段によって上型４１の型面４２に着脱可能に固定される。

また、前記成形型３０には、前記表皮１５の溝１６が配置される型面３２から突出及び後退可能にスライド板３３が設けられている。本実施形態のスライド板３３は、前記下型３１の型面３２において表皮１５の溝１６が配置される位置に設けられ、エアシリンダ等の前進後退装置３４によって前記下型３１の型面３２から前記上型４１の型面４２へ向けて突出及び後退可能に構成されている。

前記スライド板３３は、前記下型３１の型面３２からの突出部分が前記表皮１５の溝１６に挿入可能なように、前記溝１６の内寸法よりも小さくされている。本実施形態においては、前記スライド板３３の型面３２からの突出部分における寸法は、厚みＦが前記溝１６の幅Ｗ２よりも０．５〜１．０ｍｍ小とされ、長さＧが前記溝１６の長さＬ２よりも１〜２ｍｍ小とされ、突出量Ｈが前記溝１６の深さＤ２よりも０．３〜１．０ｍｍ小とされている。特に、前記スライド板３３は、前記下型３１の型面３２からの突出量が、前記スライド板３３の長さ方向Ｕにおける中央Ｕ１よりも両端Ｕ２側で小となるように、略台形とされ、前記両端Ｕ２が斜面で構成されている。符号３３ａは前記スライド板３３の先端である。なお、前記表皮１５に設けられる溝１６の位置及び数は、図示のものに限られるものではなく、表皮一体発泡品の形状や、求められる装飾性等に応じて決定される。また、前記溝１６の位置及び数に応じて前記スライド板３３の位置及び形状が決定される。

前記下型３１の型面に配置された表皮１５の溝１６には、前記スライド板３３が挿入されて前記溝１６が成形型３０内に正しく保持される。なお、前記溝１６へのスライド板３３の挿入は、予め前記スライド板３３を下型３１の型面３２から突出させておいて、前記表皮１５を下型３１の型面３２に配置する際に前記スライド板３３の突出部分を表皮１５の溝１６に挿入することにより、あるいは前記表皮１５を下型３１の型面３２に配置した後に、前記スライド板３３を下型３１の型面３２から突出させて前記溝１６に挿入することにより行う。

また、前記スライド板３３は、前記表皮１５の溝１６に挿入した際に前記スライド板３３の先端３３ａと前記表皮１５の溝１６の内面との間に隙間Ｓを形成する。前記隙間Ｓは、前記スライド板３３の略台形形状によって、前記スライド板３３の長さ方向Ｕの中央Ｕ１における先端３３ａと溝１６の底部１６ａの隙間Ｓ１よりも、前記両端Ｕ２（図示の例では斜面の部分）における隙間Ｓ２が小にされる。本実施例では、前記中央Ｕ１の隙間Ｓ１が０．５〜１．２ｍｍ、両端Ｕ２（図示の例では斜面の部分）における隙間Ｓ２が０．３〜０．５ｍｍにされている。

前記表皮１５及び基材１１を成形型３０に配置後、前記スライド板３３を前記表皮１５の溝１６に挿入した状態で、図９から図１２に示すように、前記表皮１５の裏面（内面）にポリウレタン原料等の発泡原料１９ａを注入し、閉型して前記発泡原料１９ａの発泡を進行させる。なお、図示の例は、成形型３０を開いた状態で発泡原料１９ａを注入し、その後に閉型する、いわゆるオープン注入式のものであるが、成形型３０に原料注入口を形成しておき、閉型状態で原料注入口から型内に発泡原料を注入する、いわゆるクローズド注入式のものであってもよい。

前記発泡原料１９ａの発泡進行による発泡圧で前記成形型３０の内部圧力が増大し、前記発泡圧で表皮１５の溝１６が押圧されるが、前記溝１６はスライド板３３によって正しく保持されるため、倒れるなどの不具合を防ぐことができる。また、図７で示したように、前記スライド板の先端３３ａと前記表皮１５の溝１６の底部１６ａとの間に隙間Ｓ１が形成されているため、前記発泡原料１９ａの発泡圧で前記溝１６底部１６ａをより狭くすることができる。さらに、前記スライド板３３の長さ方向Ｕにおける中央Ｕ１よりも両端Ｕ２（図示の例では斜面の部分）で、前記表皮１５の溝１６の内面とスライド板３３との隙間Ｓが小（すなわち中央の隙間Ｓ１＞両端の隙間Ｓ２）にされているため、図１に示した前記皺模様１７の部分から一般形状に戻る位置が不安定になったり、前記皺模様１７が不規則に波打ったりするのを防止することができる。

その後、図１３から図１５に示すように、前記発泡原料１９ａの発泡完了前における発泡途中で前記スライド板３３を後退させ、前記表皮１５の溝１６からスライド板３３を抜き取る。前記発泡原料１９ａはその後も発泡を続けて成形型３０内の圧力を増大させるため、前記溝１６が押圧されて溝１６の幅が狭くなり、細い溝状模様が表皮１５の表面に形成されると同時に図１に示した前記皺模様１７が形成される。前記スライド板３３を前記表皮１５の溝１６から抜くタイミングは、前記発泡原料１９ａが前記表皮１５の溝１６の周囲に充満した時点とするのが好ましい。このタイミングで前記スライド板３３を前記表皮１５の溝１６から抜き取れば、前記溝１６が発泡原料１９ａの発泡圧によって倒れたりするなどの不具合発生を防ぐことができる。

前記発泡原料１９ａは発泡の進行により、前記表皮１５と前記基材１１間に充満し、図２に示した発泡体１９となる。前記発泡体１９は、前記発泡時の接着性によって前記表皮１５及び基材１１と接着し、一体化する。その後、前記成形型３０を開いて成形品を脱型すれば、図１及び図２に示した表皮一体発泡品１０が得られる。このようにして得られた表皮一体発泡品１０は、前記表皮１５の溝１６が細くなった装飾性の高い溝状模様を有している。さらに、前記表皮一体発泡品１０は、前記溝１６の両端で皺模様１７が形成されており、装飾性が一層高いものとなっている。

本発明の製造方法により製造された表面に溝状模様を有する表皮一体発泡品の一実施形態を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。 本発明の製造方法の一実施形態に用いられる成形型の断面図である。 図３の部分拡大断面図である。 図４のＣ−Ｃ断面図である。 同実施形態において型面に表皮を配置した状態を示す断面図である。 図６の部分拡大断面図である。 図７のＤ−Ｄ断面図である。 同実施形態において発泡原料注入時を示す断面図である。 同実施形態における発泡途中を示す断面図である。 図１０の部分拡大断面図である。 図１１のＥ−Ｅ断面図である。 同実施形態においてスライド板を溝から抜き取った状態を示す断面図である。 図１３の部分拡大断面図である。 図１４のＦ−Ｆ断面図である。

符号の説明

１０ 表面に溝状模様を有する表皮一体発泡品
１１ 基材
１５ 表皮
１６ 溝
１９ 発泡体
３０ 成形型
３１ 下型
３２ 下型の型面
３３ スライド板
４１ 上型
４２ 上型の型面

Claims (2)

1. 成形型の型面に表皮を配置し、前記成形型内に発泡原料を注入して発泡させることにより表皮一体発泡品を製造する方法において、
   前記表皮には、表面側から裏面側へ窪んだ有底の溝を予め設け、
   前記成形型には、前記表皮の溝が配置される型面から突出及び後退可能にスライド板を設け、
   前記スライド板を前記表皮の溝に挿入し、その際に前記スライド板の先端と前記表皮の溝の底部との間に隙間を形成すると共に、前記スライド板の長さ方向の中央よりも両端で前記スライド板と前記表皮内面との隙間を小にし、
   前記スライド板を前記表皮の溝に挿入した状態で前記発泡原料の発泡を進行させ、
   前記発泡の完了前に前記スライド板を後退させて前記表皮の溝から抜き取ることを特徴とする溝状模様を有する表皮一体発泡品の製造方法。
2. 前記発泡の完了前に前記スライド板を後退させて前記表皮の溝から抜き取ることにより、前記表皮の溝を前記発泡原料の発泡圧で押圧して溝幅を狭くすることを特徴とする請求項１に記載の溝状模様を有する表皮一体発泡品の製造方法。
   

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