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WO2016152530A1 - 型内発泡成形体及びその成形方法並びに成形用金型 - Google Patents

型内発泡成形体及びその成形方法並びに成形用金型 Download PDF

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WO2016152530A1
WO2016152530A1 PCT/JP2016/057401 JP2016057401W WO2016152530A1 WO 2016152530 A1 WO2016152530 A1 WO 2016152530A1 JP 2016057401 W JP2016057401 W JP 2016057401W WO 2016152530 A1 WO2016152530 A1 WO 2016152530A1
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WO
WIPO (PCT)
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foam
mold
movement
molding
divided
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/057401
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English (en)
French (fr)
Inventor
昌彦 鮫島
祐紀 飛松
孝元 海老名
Original Assignee
株式会社カネカ
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社カネカ filed Critical 株式会社カネカ
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Priority to CN201680004694.3A priority patent/CN107107406B/zh
Priority to EP16768433.1A priority patent/EP3275613B1/en
Publication of WO2016152530A1 publication Critical patent/WO2016152530A1/ja
Priority to US15/672,869 priority patent/US10703028B2/en

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    • B60J3/02Antiglare equipment associated with windows or windscreens; Sun visors for vehicles adjustable in position
    • B60J3/0204Sun visors
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    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60N2/70Upholstery springs ; Upholstery
    • B60N2/7017Upholstery springs ; Upholstery characterised by the manufacturing process; manufacturing upholstery or upholstery springs not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to an in-mold foam molded body formed by integrally molding an insert material in an embedded shape in a foam molded body, a molding method thereof, and a molding die.
  • an automobile sun visor which is made of a rigid resin foamed particle molded body in which a core material on a frame formed by bending a copper-plated copper wire formed by burying an insert material is embedded (for example, Patent Documents). See 1-3.)
  • insert molding of synthetic resin molded products and bead foam for example, see Patent Document 4 and Patent Document 5
  • automotive seat core materials were generally produced by integrally molding metal wires to stabilize the shape of the polyurethane sheet body.
  • a configuration in which polyurethane and polyolefin resin foam are combined has been proposed (for example, see Patent Document 6).
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2-144221 Japanese Patent Laid-Open No. 2-144222 Japanese Patent Laid-Open No. 2-144223 Japanese Patent Laid-Open No. 5-124714 JP-A-8-156002 JP 2001-161508 A
  • in-mold foam molding is performed in a solid in-mold foam molded body 100 made of only a foam 101 having a rectangular flat plate shape, for example, without insert molding of the insert material.
  • the steam in the cell is cooled, and the entire in-mold foamed molded product 100 contracts toward the center as shown by arrows A and B, and then outside air is introduced into the cell,
  • the in-mold foam molded body 100 returns to the original size.
  • in-mold foam molded body 110 formed by insert-molding a metal frame-like insert material 112 in foam 111, the in-mold foam molded body after release.
  • the foam 111 is inhibited from contracting in the direction of the arrow A (see FIG. 1A) by the short part 112a of the insert material 112, and the arrow B (see FIG. 1A) by the long part 112b. ) In the direction indicated by arrow C and arrow D in FIG. 1B, and does not completely return to the original size. And it is thought that the curvature to the surface side or back surface side along the direction of arrow D generate
  • a relatively large molded product such as a seat cushion core material for a vehicle, has a large amount of warpage, which may interfere with assembly to the vehicle body and cannot be used as a product. There was a problem.
  • An object of the present invention is to provide an in-mold foam molded product that can suppress the occurrence of warpage and improve dimensional accuracy, a molding method thereof, and a molding die.
  • the in-mold foam-molded product according to the present invention includes a connecting portion having a length with respect to the foam made of the pre-foamed beads, and the connection at the time of in-mold foam molding using the pre-foamed beads made of olefin resin.
  • An in-mold foam-molded article obtained by insert-molding an insert material having movement resistance parts provided at intervals in the part, wherein the insert is at the time of shrinkage after release of the in-mold foam-molded article
  • the foam is provided with a movement promoting structure that promotes relative movement between the material and the foam.
  • the movement resistance portion is a portion where the movement resistance with respect to the foam in the length direction of the connecting portion is larger than that of the connecting portion when the in-mold foam molded product is contracted after being released. means.
  • the insert material has a connecting part having a length and a movement resistance part provided at a distance from the connecting part.
  • a conventional in-mold foam molded body when the foam shrinks after release of the in-mold foam molded body, relative movement between the insert material and the foam is hindered in the movement resistance section, and the movement resistance section
  • the foam shrinks to the side warping occurs in the in-mold foam molding, and the foam returns to its original shape after shrinkage, the foam between the movement resistance portions is completely restored to the original size. Since it does not return, warping remains in the in-mold foam molded article.
  • the foam is provided with a movement promoting structure that promotes relative movement between the insert material and the foam, the movement is promoted when the foam shrinks after the in-mold foam molding is released.
  • the structure promotes the relative movement between the insert material and the foam, and the movement promoting structure also promotes the relative movement between the insert material and the foam when the foam returns to its original size after shrinkage. For this reason, after the mold release, the shrinking operation of the foam and the returning operation to the original shape are smoothly performed, and it is possible to suppress or prevent the warpage of the in-mold foam molded body, The dimensional accuracy of the foamed molded product can be improved.
  • the foam is divided into a plurality of divided foams on a split surface provided in a direction intersecting with the connecting portion. If comprised in this way, relative movement of the connection part of an insert material and a foam can be accelerated
  • the gap between the divided surfaces becomes smaller, so that the divided foam smoothly returns independently to the original shape. Since the shrinking operation of the divided foam and the returning operation to the original shape after the mold release are smoothly performed, it is possible to suppress or prevent the warpage of the in-mold foam molded product.
  • the adjacent divided foams are most preferably separated completely, but can also be separated so that at least a part thereof is continuous within the allowable range of warpage of the in-mold foam molded article.
  • a movement permissible space that allows the relative movement between the movement resistance portion and the foam is formed in the foam. If comprised in this way, relative movement with the movement resistance part of an insert material and a foam will be permitted with a movement permissible space, and it can control thru / or prevent that a foaming molding in a mold generates. That is, when the foam shrinks after releasing the in-mold foam molded product, the movement resistance portion moves in the movement allowable space, so that the foam smoothly shrinks along the connecting portion. Even when the body returns to the original shape, the movement resistance portion moves in the movement allowable space, so that the foam smoothly returns to the original shape along the connecting portion. Since the shrinkage operation of the foam and the return operation to the original shape are smoothly performed, it is possible to suppress or prevent the warpage of the in-mold foam molded product.
  • the foam is divided into a plurality of divided foams at a dividing surface provided in a direction intersecting with the connecting portion, and the relative of the movement resistance portion and the foam to the foam. It is a preferred embodiment to form a movement allowance space that allows movement.
  • the insert material is completely exposed to the outside between the divided surfaces facing each other. is there. If comprised in this way, since the shrinkage
  • the movement resistance portion is arranged in the movement allowance space before and after the shrinkage after molding of the in-mold foam molded body. It is a preferred embodiment to set the size to a certain size. If comprised in this way, it can prevent reliably that the shrinkage
  • the size of the allowable movement space is the size of the foam, the material, the foaming ratio, the shrinkage ratio before and after cooling after the mold release, the size of the insert material, the material, the thermal expansion coefficient, the molding conditions of the in-mold foam molded product, etc.
  • the upper limit value is preferably set as small as possible in consideration of, for example, the strength and appearance of the in-mold foam molded body 21.
  • the size of the movement allowable space is set to such a size that the entire movement resistance portion is exposed to the outside before and after the shrinkage after the molding of the in-mold foam molded body. .
  • a material having an annular portion as the insert material.
  • the insert material for example, a material having only a circular shape such as a square or a rectangle or various shapes such as a circle or an ellipse can be employed, or a material having a hook member attached to the annular portion. You can also
  • the present invention includes the following inventions. (1) At the time of in-mold foam molding using pre-expanded beads made of olefin-based resin, with respect to the foam made of the pre-expanded beads, a connecting portion having a length and the connecting portion are spaced apart from each other An in-mold foam-molded product obtained by insert-molding an insert material having a movement resistance portion provided, and the relative movement between the insert material and the foam at the time of shrinkage after release of the in-mold foam-molded product An in-mold foam-molded article, wherein the foam is provided with a movement promoting structure that promotes, and the insert material is completely exposed to the outside in the movement promoting structure.
  • a connecting portion having a length with respect to the foam made of the pre-expanded beads, and the connecting portion are spaced apart from each other
  • An in-mold foam-molded product obtained by insert-molding an insert material having a movement resistance portion provided, and the relative movement between the insert material and the foam at the time of shrinkage after release of the in-mold foam-molded product
  • the foam is provided with a movement promoting structure for promoting the foam, and the foam is divided into a plurality of divided foams at the dividing surface provided in the direction intersecting the connecting portion as the movement promoting structure.
  • the total transfer resistance portion and a movement-facilitating structure set to a size that is exposed to the outside, mold expansion molded article, characterized in that.
  • the in-mold foam-molded product is preferable, (2) (3) in-mold foam-molded product is more preferable, and (4) in-mold foam-molded product is the most preferable form.
  • the insert material is not completely exposed to the outside, that is, in the in-mold foam molded body of (2), at least a part of the insert material is externally provided between the facing divided surfaces.
  • the size of the movement-acceptable space is at least part of the movement resistance portion before and after shrinkage after molding of the in-mold foam molded article. Is set to a size that is not exposed to the outside, the deformation and warping may increase depending on the shape of the in-mold foam molded article.
  • a first in-mold foam molding method includes a connecting portion having a length with respect to a foam made of the pre-expanded beads at the time of in-mold foam molding using pre-expanded beads made of olefin resin.
  • the foam is divided and molded into a plurality of divided foams with the direction intersecting the connecting portion as the dividing surface, and thus the shrinkage of the foam after the release of the in-mold foam molded body
  • the gap between the divided surfaces becomes large, so that the plurality of divided foams can be smoothly and independently shrunk along the connecting portions toward the movement resistance part, and after the shrinkage, the divided foams can be restored to their original shapes.
  • the divided foams can be smoothly and independently returned to their original shapes, and the shrinking operation of the divided foams after the mold release and the original Since the returning operation to the shape is smoothly performed, it is possible to suppress or prevent the warpage of the in-mold foam molded body.
  • the second in-mold foam molding method includes a connecting portion having a length with respect to a foam made of the pre-expanded beads at the time of in-mold foam molding using the pre-expanded beads made of olefin resin.
  • a movement-permissible space that allows relative movement between the movement resistance portion and the foam when the body is contracted after mold release is formed in the foam.
  • the movement allowable space allowing the relative movement between the movement resistance portion and the foam is formed in the foam, when the foam shrinks after the release of the in-mold foam molding.
  • the foam smoothly contracts along the connecting portion, and when the foam returns to the original shape after the contraction, the movement allowable portion also moves within the movement allowable space.
  • the foam smoothly returns to the original shape along the connecting part, and the foam shrinking operation and the returning operation to the original shape after release are smooth. Therefore, it is possible to suppress or prevent warpage from occurring in the in-mold foam molded body.
  • the foam is divided and formed into a plurality of divided foams, with the direction intersecting the connecting portion as a split surface.
  • the insert material for example, a material having only a circular shape such as a square or a rectangle or various shapes such as a circle or an ellipse can be employed, or a material having a hook member attached to the annular portion.
  • the first mold for in-mold foam molding according to the present invention has a length with respect to the foam made of the pre-expanded beads at the time of in-mold foam molding using the pre-expanded beads made of olefin resin.
  • a divided space is provided between adjacent divided foams so that the foam is divided into a plurality of divided foams on a divided surface provided in a direction crossing the connecting portion. Since the divided space molding portion for molding the mold is formed, the warpage of the in-mold foam molded body can be suppressed or prevented in the same manner as the first in-mold foam molding method.
  • the second mold for in-mold foam molding according to the present invention is a coupling having a length with respect to the foam made of the pre-expanded beads at the time of in-mold foam molding using the pre-expanded beads made of olefin resin.
  • the foam is provided with a movement allowable space forming portion for forming a movement allowable space that allows relative movement between the movement resistance portion and the foam.
  • this second mold for in-mold foam molding since the movement-allowing space forming portion for forming the movement-allowing space for allowing the relative movement between the movement resistance portion and the foam is provided in the foam, the second mold is provided. In the same manner as the in-mold foam molding method, it is possible to suppress or prevent the warpage of the in-mold foam molding.
  • the adjacent divided foams are divided so as to divide the foam into a plurality of divided foams on a divided surface provided in a direction intersecting with the connecting portion. It is a preferred embodiment to provide a divided space forming portion for forming a divided space therebetween.
  • the insert material for example, a material having only a circular shape such as a square or a rectangle or various shapes such as a circle or an ellipse can be employed, or a material having a hook member attached to the annular portion.
  • the foam since the foam has a movement promoting structure that promotes relative movement between the insert material and the foam, the foam after the mold release of the in-mold foam molded body is provided.
  • the movement-promoting structure promotes the relative movement between the insert material and the foam, and when the foam returns to its original size after shrinking, the movement-promoting structure also causes the relative movement between the insert material and the foam. Is promoted. For this reason, after the mold release, the shrinking operation of the foam and the returning operation to the original shape are smoothly performed, and it is possible to suppress or prevent the warpage of the in-mold foam molded body, The dimensional accuracy of the foamed molded product can be improved.
  • the foam is divided and molded into a plurality of divided foams, with the direction intersecting with the connecting portion as a split surface. Therefore, when the foam shrinks after the in-mold foam molded product is released, the gap between the divided surfaces is increased, so that the plurality of divided foams can be smoothly and independently moved to the movement resistance portion side along the connecting portion. When the divided foam returns to its original shape after shrinking, the gap between the divided surfaces becomes smaller, so that the divided foam smoothly returns independently to the original shape. Since the shrinking operation of the divided foam and the returning operation to the original shape after the mold release are smoothly performed, it is possible to suppress or prevent the warpage of the in-mold foam molded product.
  • the movement-permissible space that allows relative movement between the movement resistance portion and the foam is formed in the foam.
  • the foam is shrunk after the in-mold foam molded product is released, the foam is smoothly shrunk along the connecting part by moving the movement resistance part in the movement allowable space.
  • the movement resistance portion moves in the movement allowable space, so that the foam smoothly returns to the original shape along the connecting portion. Since the shrinking operation of the foam and the returning operation to the original shape are performed smoothly, it is possible to suppress or prevent the warpage of the in-mold foam molded product.
  • (a) (b) is explanatory drawing of the mechanism of the curvature after mold release using the conventional in-mold foaming molding
  • Plan view of the first type in-mold foam molding (a)-(d) is a top view of the 1st type in-mold foam-molding object of other composition which changed the composition of insert material
  • the top view of the 1st type in-mold foaming molding of the 1st type of other composition which connected a part of division foaming body (a)-(d) is a top view of the 1st type in-mold foam-molding object of other composition which changed the shape of division space
  • the top view of the 1st type in-mold foam-molding object of other composition which changed the shape of a foam Plan view of second type in-mold foam molding (a)-(d) is a top view of the 2nd type in-mold foaming molding of other composition.
  • FIG. 11 Perspective view of first type in-mold foam molding
  • A is a plan view
  • (b) is a front view
  • (c) is a right side view of the in-mold foam molded product.
  • die which molds an in-mold foam-molded body is a front view on the molding surface side of the convex mold
  • (b) is a front view on the molding surface side of the concave mold.
  • 11 is a cross-sectional view taken along line XII-XII of FIG. 11 in a mold closing state of a mold apparatus for molding the same in-mold foam molded body.
  • 11 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. FIG.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view taken along the line aa
  • FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line bb
  • FIG. 11C is a cross-sectional view taken along the line cc in the mold closed state of the mold for molding the in-mold foam molded product.
  • Perspective view of another first type in-mold foam molding (A) is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a right side view of the in-mold foam molded product.
  • die which molds an in-mold foam-molded body is a front view on the molding surface side of the convex mold
  • (b) is a front view on the molding surface side of the concave mold.
  • FIG. 20 Perspective view of second type in-mold foam molding
  • A is a plan view
  • (b) is a front view
  • (c) is a right side view of the in-mold foam molded product.
  • die which molds an in-mold foam-molded body is a front view on the molding surface side of the convex mold
  • (b) is a front view on the molding surface side of the concave mold.
  • 20 is a cross-sectional view taken along the line XXI-XXI in FIG. 20 in a mold open state of a mold for molding the same in-mold foam molded product.
  • the in-mold foam molded body of the present invention can be broadly classified into a first type in-mold foam molded body 1 shown in FIGS. 2 to 6 and a second type in-mold foam molded body 21 shown in FIGS. .
  • the first type in-mold foam molded products 1A to 1D, 1F, 1H, 1J to 1M are collectively referred to as the in-mold foam molded body 1
  • the second type in-mold foam molded products 21A to 21D May be collectively referred to as an in-mold foam molding 21.
  • the first type in-mold foam molded body 1 First, the first type in-mold foam molded body 1 will be described.
  • the foams 2A, 2B, 2F, 2H, 2J to 2M of the first type in-mold foam molded body 1 are collectively referred to as the foam 2, and the insert materials 3A, 3C to 3E, and 3M are referred to as the foams 2.
  • the insert material 3 Collectively referred to as the insert material 3
  • the divided foams 4A, 4B, 4F, 4H, 4J to 4M are collectively referred to as the divided foam 4
  • the divided spaces 5A, 5B, 5F, 5H, and 5J to 5M are collectively referred to as the divided space 5.
  • the divided space 5A, 5B, 5F, 5H, and 5J to 5M are collectively referred to as the divided space 5.
  • the divided space 5 corresponds to a movement promoting structure, and the end face of the divided foam 4 facing the divided space 5 corresponds to a divided surface.
  • the first type in-mold foam-molded body 1 includes a foam 2 made of a polyolefin-based foamed resin and a foam 2 at the time of in-mold foam molding of the foam 2 using pre-expanded beads.
  • the insert material 3 is integrally formed in an embedded shape, and includes an insert material 3 having a connecting portion 6 having a length and a movement resistance portion 7 provided at a distance from the connecting portion 6.
  • the foam 2 is divided into a plurality of divided foams 4 in a divided space 5 provided in a direction intersecting with 6. It is most preferable that the insert material 3 is completely exposed to the outside between the divided surfaces 5 facing each other, but at least a part of the foam 2 is within the allowable range of warpage of the in-mold foam molded body 1. It may be covered with.
  • the foam 2 of the in-mold foam-molded body 1 is once shrunk as a whole after being released from the mold, and then returns to the vicinity of the original shape, but actually it does not completely return to the original shape.
  • the space 5 is slightly contracted, and the divided space 5 is slightly wider than the position based on the mold dimensions shown by solid lines in FIGS.
  • a connecting part 6 having a length and a connecting part 6 are provided at a distance from each other, and the movement resistance of the relative movement of the foam 2 with respect to the shrinking direction of the foam 2 is the connecting part 6. Any configuration can be adopted as long as it has a larger moving resistance portion 7.
  • a rectangular frame-shaped insert material 3A having a pair of short portions 3Aa and a pair of long portions 3Ab can be used.
  • a divided space 5A is provided in a direction intersecting with the pair of longitudinal portions 3Ab, and the foam is composed of two divided foams 4A. 2A, or as in the in-mold foam molded body 1B shown in FIG. 3B, a divided space 5A is provided in a direction intersecting with the pair of long portions 3Ab, and the pair of short portions 3Aa is intersected.
  • a divided space 5B is provided in the direction, and a foam 2B composed of four divided foams 4A is provided.
  • a frame-like portion composed of a pair of short portions 3Aa and a pair of long portions 3Ab corresponds to an annular portion.
  • the pair of long portions 3Ab function as the connecting portion 6 and the pair of short portions 3Aa function as the pair of movement resistance portions 7. This is effective when warping occurs along the direction. That is, in this in-mold foam molded body 1A, when the foam 2A shrinks after the mold foam molded body 1A is released, the gap between the divided spaces 5A becomes large, so that the two divided foam bodies 4A can be independently formed. As indicated by the arrow C, along the long portion 3Ab as the connecting portion 6, it smoothly contracts toward the short portion 3Aa as the movement resistance portion 7, and after the contraction, the divided foam 4A returns to its original shape.
  • the two divided foams 4A can be smoothly and independently restored to their original shapes, and the shrinking operation of the divided foam 4A after the mold release is performed. Since the return operation to the original shape is smoothly performed, it is possible to suppress or prevent the warpage along the longitudinal direction from occurring in the in-mold foam molded body 1A.
  • the in-mold foam molded body 1B shown in FIG. 3B is effective when warpage occurs along the longitudinal direction and the short side direction. That is, with respect to the divided foam 4B arranged on both sides of the divided space 5A, as described above, the pair of long portions 3Ab function as the connecting portion 6, and the pair of short portions 3Aa forms a pair of movement resistances.
  • the divided foams 4B disposed on both sides of the divided space 5A can be independently separated by the arrow C along the longitudinal portion 3Ab as the connecting portion 6. As shown in the figure, it smoothly contracts toward the short side 3Aa as the movement resistance portion 7.
  • the pair of short portions 3Aa function as the connecting portion 6, and the pair of long portions 3Ab function as the pair of movement resistance portions 7.
  • the divided foams 4B arranged on both sides of the divided space 5B are independently along the short portion 3Aa as the connecting portion 6 as indicated by the arrow D, Since it can shrink
  • an insert material 3 an insert material obtained by welding and joining a plurality of metal wires of three or more, for example, an in-mold foam molded body 1C shown in FIG.
  • An insert material 3C in which one metal wire 10a as the portion 6 and two metal wires 10b as the movement resistance portion 7 extending in the short direction of the foam 2A are combined in an H shape can be employed.
  • An insert material 3D made of a U-shaped metal wire 11 having a bent portion 11b as the movement resistance portion 7 can be employed.
  • the insert material 3 is made of a metal material such as iron or stainless steel, a synthetic resin material, a long pipe shape, a rod shape, a plate shape, a plate shape such as a square or a rectangle, or any other shape. Can be adopted. Furthermore, the insert material 3 can be configured by arbitrarily combining the above-described insert materials.
  • the movement resistance part 7 the movement resistance with the foam 2 with respect to the length direction of the connection part 6 should just be a part larger than the connection part 6, for example, a bending part, a curved part, a large diameter part
  • the movement resistance portion 7 includes a rough surface portion, a protrusion, a welded portion, another member such as a hook, a wire rod, or a plate member protruding sideways from the connecting portion 6 and another member protruding sideways or rearward from the other member. Function as.
  • the movement resistance part 7 provided in the connection part 6 at intervals may be the same structure, and may be a different structure.
  • the adjacent divided foam 4 is completely separated, but at least a part thereof can be integrally connected within the allowable range of warpage.
  • a pair of foam connecting parts 14 that connect both ends in the short direction of adjacent divided foams 4F, 4F are integrally formed.
  • the divided space 5 is formed in a straight line shape, it can be formed in other shapes.
  • a crank-shaped divided space 5H is formed in the middle in the longitudinal direction of the foam 2H, and the foam 2H is divided into two divided foams by the divided space 5H.
  • a divided body 5H is formed, or a transverse ⁇ -shaped divided space 5J is formed in the middle of the longitudinal direction of the foam 2J as in the in-mold foam molded body 1J of FIG.
  • the foam 2J is divided into two divided foams 4J, or a transverse V-shaped split space 5K in the middle in the longitudinal direction of the foam 2K as in the in-mold foam molded body 1K of FIG.
  • the foam 2K is divided into two divided foams 4K by the divided space 5K, or in the middle of the longitudinal direction of the foam 2L as in the in-mold foam molded body 1L of FIG. 5 (d).
  • a transverse wave-shaped divided space 5L is formed, and the foam 2L is divided into two parts by the divided space 5L. It may be subjected to a divided structure to the body 4L.
  • the divided spaces 5H and 5J to 5L are formed so as to intersect the longitudinal portion 3Ab as the connecting portion 6, and moved.
  • the short part 3Aa as the resistance part 7 and the foams 2H, 2J to 2L are configured to promote relative movement.
  • both the divided foam bodies 4 can shrink in a well-balanced manner, but the warp of the in-mold foam molded body 1 does not occur. If it is arrangement, it can be arranged at an arbitrary position. Further, the width of the divided space 5 (interval between the divided foams 4) can be arbitrarily set, and basically it is sufficient that the shrinkage of the divided foam 4 in the direction indicated by the arrow C in FIG. A slit-shaped divided space penetrating in the direction can also be formed.
  • the number of divisions and the division position of the foam 2 by the division space 5 can be arbitrarily set according to the configuration of the in-mold foam molded article 1 and can be divided into three or more than five divisions. is there. For example, like the in-mold foam molded body 1M shown in FIG. 6, four divided spaces 5M can be formed and divided into five divided foams 4M.
  • the in-mold foam molded body 1 can be configured in any shape other than the rectangular flat plate shape. It can be configured in the shape of an elongated prism such as the core material of a bumper for automobiles.
  • a long and narrow prismatic foam 2M has a frame shape having a pair of short portions 3Ma and a pair of long portions 3Mb.
  • an elongated frame-like insert material 3M having three reinforcing rods 15 provided between the portions 3Mb is integrally formed, the pair of short portions 3Ma and the three reinforcing rods 15 form a movement resistance portion.
  • the frame-shaped part which consists of a pair of short part 3Ma and a pair of long part 3Mb is equivalent to an annular part.
  • the foams 22A to 22D of the second type in-mold foam molding 21 may be collectively referred to as the foam 22 and the movement allowable spaces 25A to 25D may be collectively referred to as the movement allowable space 25.
  • the same members in the in-mold foam molded bodies 21A to 21D are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the second type in-mold foam-molded body 21 includes a foam 22 made of a polyolefin-based foamed resin and a foam 22 that is pre-foamed at the time of in-mold foam molding using the foamed foam 22.
  • the insert material 23 is integrally formed in an embedded shape, and includes an insert material 23 having a connecting portion 26 having a length and a movement resistance portion 27 provided at a distance from the connecting portion 26. Relative movement of the movement resistance part 27 and the foam 22 so that the resistance part 27 is exposed to the outside and a gap is formed between the movement resistance part 27 and the foam 22 in the direction in which warpage occurs.
  • the movement permissible space 25 composed of a groove part and / or a through-hole allowing the above is formed. It is most preferable that the insert material 23 is completely exposed to the outside in the movement allowable space 27, but at least a part thereof is covered with the foam 22 within the allowable range of warpage of the in-mold foam molded body 21. It may be broken.
  • the foam 22 of the in-mold foam-molded body 21 is once shrunk as a whole after being released from the mold, and then restored to the vicinity of the original shape, but actually it does not completely return to the original shape.
  • the movement allowable space 25 is arranged closer to the center of the foam 22 as shown by the phantom line than the position based on the mold size shown by the solid line in FIGS. Will be.
  • the insert member 23 is a rectangular frame having a pair of short portions 23a and a pair of long portions 23b.
  • the entire pair of short portions 23a functioning as the movement resistance portion 27 and both ends of the pair of long portions 23b functioning as the connecting portions 26 of the insert material 23A are externally provided.
  • a pair of movement-permitted spaces 25A composed of grooves and / or through-holes are formed along the short part 23a so that a gap is formed in the direction of arrow A in which warpage occurs between the foam 22A and the foam 22A. Will be formed.
  • the relative movement in the direction indicated by the arrow A between the short portion 23a of the insert material 23 and the foam 22A after the in-mold foam molded body 21A is released from the mold is moved. It is configured to prevent warpage when the foam 22A returns to its original shape, which is allowed by the allowable space 25A.
  • the frame-shaped part which consists of a pair of short part 23a and a pair of long part 23b is equivalent to an annular part.
  • an insert material 23 is a rectangular frame-shaped insert material 23A having a pair of long portions 23b and a pair of short portions 23a.
  • Use of the insert material 23A is exposed to the outside of the entire pair of long portions 23b functioning as the movement resistance portion 27 and both ends of the pair of short portions 23a functioning as the connecting portions 26, Forming a movement-permissible space 25B composed of a groove and / or a through hole in the foam 22B along the longitudinal portion 23b so that a gap is formed in the direction of arrow B where warping occurs between the foam 22B and the foam 22B. become.
  • This in-mold foam molded body 21B allows relative movement in the direction indicated by arrow B between the longitudinal portion 23b of the insert material 23 and the foam 22B after the in-mold foam molded body 21B is released from the mold.
  • the foam 22B is configured to prevent warping when it returns to its original shape.
  • the movement resistance portion 27 a portion of the frame-shaped insert material 23 that extends in a direction intersecting with the direction in which warpage occurs, that is, the short portion 23a of the insert material 23 or The second movement-allowed spaces 25A and 25B are formed so that the long portion 23b is exposed to the outside.
  • the foam material in the direction in which the warp occurs in the insert material 23 is larger than that of the connection portion 26, the second movement allowable space is provided in the foam 22 so that the movement resistance portion 27 is exposed to the outside. 25 can be formed.
  • the long portion 23b of the insert material 23 includes a bent portion or a curved portion, a large diameter portion or a rough surface portion, a protrusion or a welded portion,
  • the movement resistance portion 27C is exposed to the outside, and between the foam 22C.
  • a movement-allowable space 25C made up of a groove and / or a through-hole can be formed in the foam 22C so that a gap is formed in the direction of the arrow A where warpage occurs.
  • the substantially central portion in the longitudinal direction of the long portion 23b is connected by one short portion 23a,
  • the insert material 23D provided with the movement resistance portion 27D made of a bent portion, a protrusion, a hook, a welded portion, or the like at both ends of the portion 23b the movement resistance portion 27D is exposed to the outside, and the foam 22D
  • a movement-allowable space 25D made up of a groove and / or a through-hole can be formed in the foam 22D so that a gap is formed in the direction of the arrow A in which warpage occurs between them.
  • the movement allowable space 25 is a size that the movement resistance portion 27 arranged in the movement allowable space 25 does not contact the inner wall of the movement allowable space 25 when the foam 22 is released from the mold and once contracted. Will be set. Further, as shown by the phantom lines in FIGS. 7 and 8, the movement allowable space 25 is disposed slightly toward the center side from the position indicated by the solid line. 8 in consideration of the movement as indicated by the imaginary line, the arrangement position of the movement resistance portion 27 in the movement allowable space 25 is arranged closer to the center of the foam 22 than the position shown by the solid line in FIG. In addition, it is also preferable that the opening area of the movement allowable space 25 is reduced.
  • the size of the movement allowable space 25 is the size, the material, the foaming ratio, the shrinkage rate before and after cooling after the mold release, the size, the material, the thermal expansion coefficient of the insert material 23, and the in-mold foam molded body 21.
  • the movement resistance portion 27 is disposed in the movement allowable space 25.
  • the upper limit value is preferably set as small as possible in consideration of, for example, the strength and appearance of the in-mold foam molding 21.
  • the whole may be comprised by the through-hole or the groove part
  • a part of movement allowable space 25 may be comprised by a through-hole
  • the remainder may be comprised by a groove part
  • several A part of the movement allowable space 25 may be configured by a through hole
  • the remaining may be configured by a groove portion, or may be configured by arbitrarily combining them.
  • the groove portion may be formed on the front surface side of the foam 22, the groove portion may be formed on the back surface side, or some of the groove portions of the plurality of movement allowable spaces 25 may be formed. It may be formed on the front surface side and the rest may be formed on the back surface side.
  • the movement resistance portion 27 that does not move relative to the foam 22 when the foam 22 contracts can be provided embedded in the foam 22.
  • the short portion 23a has a greater resistance to movement when the foam 22 contracts than the long portion 23b as the connecting portion 26. Since the foam 22D contracts toward the part 23a and the short part 23a does not move relative to the foam 22, the short part 23a as the movement resistance part 27 is provided in the foam 22D while being embedded, and warps. Can be prevented.
  • the insert material 23 in addition to a metal wire, an elongated pipe-shaped or rod-shaped material made of a metal material such as iron or stainless steel or a synthetic resin material can be employed.
  • adopted as the insert material 23 what was formed in frame shapes other than a rectangle can also be employ
  • the movement resistance portion 27 may have any configuration as long as the movement resistance with the foam 22 in the longitudinal direction of the connection portion 26 is larger than that of the connection portion 26.
  • a bent portion, a curved portion, a large diameter portion, a rough surface portion, a projection or a welded portion, a hook protruding from the connecting portion 26 to the side, a separate member such as a wire rod or a plate member, etc. also function as the movement resistance portion 27 To do.
  • the movement resistance part 27 provided in the connection part 26 at intervals may be the same structure, and may be a different structure.
  • the in-mold foam molded body 21 can also be configured in an arbitrary shape other than a rectangular flat plate shape. Further, for example, as in the in-mold foam molded body 21AB shown in FIG. 22, the divided space 5 of the first type in-mold foam molded body 1 and the second type mold, such as a combination of the divided space 5AA and the movement allowable space 25AA, are combined. It is also possible to configure the in-mold foam molded body by arbitrarily combining the movement allowable space 25 of the inner foam molded body 21.
  • the polyolefin resin constituting the foams 2 and 22 is a polymer containing 75% by weight or more of an olefin monomer.
  • olefin monomer examples include, for example, ethylene, propylene, butene-1, isobutene, pentene-1, 3-methyl-butene-1, hexene-1, 4-methyl-pentene-1, 3,4 And ⁇ -olefins having 2 to 12 carbon atoms such as dimethyl-butene-1, heptene-1, 3-methyl-hexene-1, octene-1, and decene-1. These may be used alone or in combination of two or more.
  • olefinic monomer examples include, for example, cyclopentene, norbornene, 1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a. , 8,8a, 6-octahydronaphthalene, and the like, 5-methylene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 1,4-hexadiene, methyl-1,4-hexadiene, 7-methyl-1 , 6-octadiene and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • polyolefin resin examples include, for example, polyethylene resins mainly composed of ethylene such as high density polyethylene, medium density polyethylene, low density polyethylene, and linear low density polyethylene, and polypropylene resins mainly composed of propylene. Is mentioned. These polyolefin resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the polypropylene resin is not particularly limited as long as it contains propylene as a main component of the monomer, and examples thereof include a propylene homopolymer, an olefin-propylene random copolymer, and an olefin-propylene block copolymer. . These may be used alone or in combination of two or more.
  • polyethylene resin used in the present invention examples include ethylene homopolymer, ethylene- ⁇ -olefin random copolymer, ethylene- ⁇ -olefin block copolymer, low density polyethylene, high density polyethylene, and linear low density polyethylene.
  • ⁇ -olefin mentioned here examples include ⁇ -olefins having 3 to 15 carbon atoms, and these may be used alone or in combination of two or more.
  • the ethylene- ⁇ -olefin block copolymer has a comonomer content other than ethylene of 1 to 10% by weight or is a linear low density polyethylene. And can be suitably used for in-mold foam molding.
  • the polyolefin-based resin used in the present invention further includes a cell nucleating agent such as talc, an antioxidant, a metal deactivator, a phosphorus-based processing stabilizer, an ultraviolet absorber, an ultraviolet stabilizer, and a fluorescence as necessary.
  • Brighteners, stabilizers such as metal soaps, or crosslinking agents, chain transfer agents, lubricants, plasticizers, fillers, reinforcing agents, inorganic pigments, organic pigments, conductivity improvers, flame retardant improvers, interfaces It can be used as a polyolefin resin composition to which an additive such as an activator type or a polymer type antistatic agent is added.
  • the polyolefin resin composition used in the present invention is usually melted with an additive, if necessary, with a polyolefin resin in advance using an extruder, kneader, Banbury mixer, roll, etc. so as to be easily used for pre-foaming.
  • the mixture is mixed and molded into a polyolefin resin particle having a desired particle shape such as a cylindrical shape, an elliptical shape, a spherical shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, or the like.
  • the method for producing the polyolefin resin pre-expanded beads used in the present invention is not particularly limited, but the polyolefin resin particles are dispersed in a dispersion medium in the presence of a foaming agent in a dispersion medium in the presence of a foaming agent.
  • the heating temperature in the sealed container is preferably the melting point of the polyolefin resin particles ⁇ 25 ° C. or higher and the melting point of the polyolefin resin particles + 25 ° C. or lower, more preferably the melting point of the polyolefin resin particles ⁇ 15 ° C. or higher and the melting point of the polyolefin resin particles +15.
  • the temperature is in the range of °C or less.
  • the blowing agent is not particularly limited.
  • aliphatic hydrocarbons such as propane, isobutane, normal butane, isopentane, and normal pentane
  • inorganic gases such as air, nitrogen, and carbon dioxide
  • Water or the like and a mixture thereof can be used.
  • An in-mold foam molded body 1AA shown in FIGS. 9 and 10 is a core material of a seat cushion provided in a rear seat of an automobile, and a foam 2AA made of a polyolefin-based foamed resin and a foam 2AA using pre-expanded beads. And a frame-like insert material 3AA that is integrally formed in the foam 2AA so as to be embedded in the foam 2AA, and the foam 2AA is divided into two divided foams 4AA in the middle in the longitudinal direction, adjacent to each other.
  • a divided space 5AA formed by a gap is formed between the divided foamed bodies 4AA, and the seat cushion of the automobile has a molded body 30 made of polyurethane on the upper side of the in-mold foamed molded body 1AA as shown by phantom lines in FIG. It is manufactured by integral molding.
  • the foam 2AA is configured in the same manner as the foam 2A of FIG. 3A except that the rear part is inclined obliquely upward.
  • the shape and size of the foam 2AA can be appropriately set according to the configuration of the vehicle body.
  • the insert material 3AA is formed by bending a metal wire made of iron or stainless steel into a rectangular frame shape and welding both ends thereof, and a pair of short portions 3Aa arranged in the short direction functioning as the movement resistance portion 7 and And a pair of longitudinal portions 3Ab arranged in the longitudinal direction that function as the connecting portions 6, and intermediate portions of both longitudinal portions 3Ab are exposed to the outside in the divided space 5AA.
  • the insert material 3AA is configured in the same manner as the insert material 3A in FIG. 3A except that the rear portions of the left and right short portions 3Aa are inclined obliquely upward along the rear portion of the foam 2AA.
  • a pair of left and right U-shaped fasteners 31 are welded and fixed to the middle portion of the longitudinal portion 3Ab on the front side of the insert material 3AA, and the proximal end portion of the fastener 31 is embedded in the divided foam 4AA, and the distal end portion Are arranged so as to protrude downward from the divided foam 4AA.
  • a substantially U-shaped fastener 32 is welded and fixed to the rear longitudinal portion 3Ab of the insert material 3AA, and the fastener 32 is disposed so as to protrude rearward from the right end vicinity of the right divided foam 4AA. Yes.
  • the in-mold foam molded body 1AA is configured to be attachable to the vehicle body by engaging and fixing the fasteners 31 and 32 to the hooks on the vehicle body side.
  • the number, shape, and disposition position of the fasteners 31 and 32 can be arbitrarily set according to the number, shape, disposition position, and the like of the hooks on the vehicle body side.
  • the fasteners 31 and 32 also function as the movement resistance part 27, like the second type in-mold foam molding 21, the fasteners 31 and 32 are exposed so that the entire fasteners 31 and 32 are exposed to the outside. It is also a preferred embodiment to form the movement allowance space 25 that accommodates the entire 32 in the foam 2AA.
  • the gap between the divided spaces 5AA is increased so that the two divided foam bodies 4AA can be connected to each other independently.
  • the segmented foam 4AA returns to its original shape after contraction smoothly along the longitudinal part 3Ab as shown in FIG.
  • the two divided foams 4AA smoothly return to the original shape independently of each other, and the contraction operation of the divided foam 4AA after the release, Since the returning operation to the original shape is smoothly performed, it is possible to suppress or prevent the warpage along the longitudinal direction from occurring in the in-mold foam molded body 1AA.
  • an in-mold foam molding mold apparatus M1 includes a concave unit 40 having a concave mold 41 and a concave housing 42 that holds the concave mold 41, a convex mold 51, and a convex housing that holds the convex mold 51. , A partition unit 60 that partitions the molding space between the concave mold 41 and the convex mold 51 into a pair of left and right molding spaces CA, and a plurality of permanent members that hold the insert material 3AA in the molding space CA.
  • a plurality of permanent magnets 76, the insert material 3AA is fixedly held by the plurality of permanent magnets 76, the concave unit 40 and the convex unit 50 are combined, and expandable resin particles are respectively placed in both molding spaces CA. Filling and heating the foamable resin particles in the molding space CA, foaming and fusing, and integrally molding the insert material 3AA into a pair of divided foams 4AA of the foam 2AA in an embedded form. It is obtained without to obtain the mold foamed articles 1AA.
  • the mold composed of the concave mold 41 and the convex mold 51 is composed of a material having a low specific heat and high thermal conductivity, for example, a casting made of an aluminum alloy, so that the in-mold foam molded body 1AA can be smoothly heated and cooled.
  • Both housings 42 and 52 are made of an iron-based metal in order to reduce the manufacturing cost of the mold apparatus M1 and to ensure sufficient strength and rigidity.
  • the concave housing 42 includes a rectangular cylindrical concave frame 43, and a concave mold 41 fixed to the concave frame 43 via a center plate 44 so as to close an opening on the front side of the concave frame 43 (the mold mating surface side).
  • a concave back plate 45 that closes the opening on the back side of the concave frame 43, and a concave chamber 46 is formed in the concave housing 42 on the back side of the concave mold 41.
  • a steam supply pipe 48a, a cooling water supply pipe 48b, and a drain pipe 48c that open into the concave chamber 46 are connected to the concave unit 40, and control valves 49a to 49c interposed in the middle of these pipes 48a to 48c.
  • steam is supplied into the concave chamber 46 to heat and foam the foamable resin particles, or cooling water is sprayed from the nozzle 48d to the back side of the concave mold 41 to cool the in-mold foam molded body 1AA, An unnecessary drain can be discharged from the concave chamber 46.
  • a large number of vent holes 41a are formed in the concave mold 41, and steam is supplied from the concave mold chamber 46 into the molding space CA through the vent holes 41a.
  • a pair of fillers 47 are fixed to the concave back plate 45, and the front ends of the fillers 47 are inserted into the left and right molding spaces CA through the concave mold 41, and the foamable resin particles are molded from the filler 47. It is configured to be supplied into the space CA and filled into the molding space CA.
  • an ejector pin is inserted and supported in the concave back plate 45 so that the concave die 41 can be inserted and protruded into the molding space CA.
  • the convex housing 52 is fixed to the convex frame 53 via the center plate 54 so as to close the rectangular cylindrical convex frame 53 and the opening on the front side of the convex frame 53 (the mold mating surface side). And a convex back plate 55 that closes the opening on the back side of the convex frame 53, and a convex chamber 56 is formed in the convex housing 52 on the back side of the convex mold 51. Yes.
  • a steam supply pipe 58a, a cooling water supply pipe 58b, and a drain pipe 58c that open into the convex chamber 56 are connected to the convex unit 50, and control valves 59a to 59a interposed in the middle of these pipes 58a to 58c.
  • 59c steam is supplied into the convex chamber 56 to heat and foam the expandable resin particles, or cooling water is sprayed from the nozzle 58d to the back surface side of the convex mold 51, so that the in-mold foam molded body 1AA is obtained. It is configured such that it can be cooled and unnecessary drain can be discharged from the convex chamber 56.
  • a number of vent holes 51a are formed in the convex mold 51, and steam is supplied from the convex chamber 56 into the molding space CA through the vent holes 51a.
  • a fitting convex portion 61 projecting toward the concave die 41 side is formed in the central portion of the convex die 51 in the longitudinal direction (left-right direction). It is formed over substantially the entire width of the convex mold 51 leaving both end portions in the width direction (front-rear direction) of the molding portion 51b.
  • the front side of the fitting convex portion 61 protrudes toward the concave die 41 side to a height position corresponding to the longitudinal portion 3Ab on the front side (lower side in FIG. 11A) of the insert material 3AA set in the molding space CA.
  • a first receiving portion 62 is provided, and the height corresponding to the longitudinal portion 3Ab on the rear side of the insert material 3AA set in the molding space CA on the rear side (the upper side of FIG. 11A) of the fitting convex portion 61.
  • a second receiving portion 63 that protrudes toward the concave mold 41 side to the position is provided, and the first receiving portion 62 and the second receiving portion 63 are formed continuously to the fitting convex portion 61.
  • a bottomed fitting concave portion 64 extending in the width direction of the concave die 41 is formed in the center portion of the concave die 41 in the longitudinal direction, and a first end is formed at the front end portion (the upper end portion in FIG. 11B) of the fitting concave portion 64.
  • the first block 65 is accommodated in correspondence with the receiving portion 62, and the second block 66 is associated with the second receiving portion 63 in the rear end portion (lower end portion in FIG. 11B) of the fitting recess 64. Is housed.
  • a first receiving groove 65a is formed on the front end surface of the first block 65 to receive the central portion in the length direction of the front longitudinal portion 3Ab, and the center of the rear longitudinal portion 3Ab is formed on the front end surface of the second block 66.
  • a second receiving groove 66a is formed to receive the portion, and the first block 65 and the second block 66 are guided by the guide rods 67 and 68 so as to be movable in the mold opening / closing direction, and are convex by the spring members 69 and 70, respectively.
  • the projection position is regulated by the regulating portions 67a and 68a provided on the guide rods 67 and 68 respectively.
  • the first block 65 and the second block 66 are arranged without gaps on both sides in the length direction of the fitting convex portion 61, and the insert material 3AA is attached to the convex die 51 to form the concave die 41.
  • the convex mold 51 is closed, the central portion of the front longitudinal portion 3Ab of the insert material 3AA is accommodated in the first accommodation groove 65a of the first block 65, and the tip surface of the first block 65 is the first receiving portion 62.
  • the central portion of the longitudinal portion 3Ab on the rear side of the insert material 3AA is accommodated in the second accommodation groove 66a of the second block 66, and the tip surface of the second block 66 is in pressure contact with the second receiving portion 63, Further, the front end portion of the fitting convex portion 61 is fitted into the fitting concave portion 64 with almost no gap, and the first block 65, the second block 66, and the fitting convex portion 61 allow the inside of the mold to have two molding spaces CA.
  • a pair of molding empty With a pair of split foam 4AA is molded by CA, it is configured to divide space 5AA is formed by the first block 65 and second block 66 and the fitting convex portion 61.
  • a third receiving portion 71 projects outward from the foam 2 ⁇ / b> AA of the fastener 32 to the side of the second receiving portion 63 of the convex mold 51.
  • a guide groove 41c that can be inserted through the third receiving portion 71 is formed in the mold opening / closing direction at the rear portion of the concave mold 41, and the third block 72 moves in the mold opening / closing direction in the guide groove 41c. It is freely housed.
  • the third block 72 is guided by the guide rod 73 so as to be movable in the mold opening and closing direction, and is always urged toward the convex mold 51 by the spring member 74, and the protruding position is regulated by the regulating portion 73 a provided on the guide rod 73. It is configured to be.
  • the distal end surface of the third block 72 is disposed at the same height as the distal end surface of the second block 66, and the distal end surface of the third block 72 accommodates a portion of the fastener 32 that protrudes from the foam 2AA.
  • a third receiving groove 72a is formed.
  • a bottomed concave portion 75 having an oblong opening elongated in the left-right direction is opened in the molding space CA at the front portion of the convex mold 51. It is formed corresponding to a pair of fasteners 31 of 3AA.
  • the plurality of permanent magnets 76 that magnetically attract the insert material 3AA are provided on the front end surfaces of the first receiving portion 62 and the second receiving portion 63 so as to correspond to the middle portions of the longitudinal portions 3Ab before and after the insert material 3AA.
  • 3 is provided on the distal end surface of the receiving portion 71 in correspondence with the fastener 32, and is further provided on the back end portion of the recess 75 in correspondence with the distal end portion of the fastener 31.
  • the mold apparatus M1 for molding the in-mold foam molded body 1AA has been described.
  • the fitting recess 64, the first receiving portion 62, the first block 65 By appropriately setting the shape, number and arrangement position of the second receiving portion 63 and the second block 66, the third receiving portion 71 and the third block 72, the fitting convex portion 61, etc., the above-mentioned mold
  • the foam molded bodies 1A to 1D, 1F, 1H, and 1J to 1M can be similarly manufactured.
  • the convex mold 51 and the concave mold 41 are closed with a slight gap therebetween.
  • the central portion of the front longitudinal portion 3Ab of the insert material 3AA is accommodated in the first accommodation groove 65a of the first block 65, and the tip surface of the first block 65 is the first surface.
  • the center portion of the longitudinal portion 3Ab on the rear side of the insert material 3AA is received in the second receiving groove 66a of the second block 66, as shown in FIG.
  • the front end surface of the two blocks 66 is brought into contact with the second receiving portion 63, and as shown in FIG.
  • the front end portion of the fitting convex portion 61 is fitted into the fitting concave portion 64 without any gap,
  • the first block 65, the second block 66, and the fitting convex portion 61 divide the molding space CA into two molding spaces CA.
  • the fastener 32 on the rear side of the insert material 3AA is accommodated in the third accommodation groove 72a of the third block 72, and the tip surface of the third block 72 is brought into contact with the third receiving portion 71, so that the fastener 32 is held between the third receiving portion 71 and the third block 72.
  • the pre-expanded beads are filled in the left and right molding spaces CA, and then the mold is completely closed.
  • the convex mold 51 and the concave mold 41 are completely closed to form left and right molding spaces CA and the left and right molding spaces CA are filled with pre-expanded beads. It is.
  • the pre-expanded particles may be preliminarily injected with an inorganic gas or the like to increase the internal pressure, or pre-expanded particles at atmospheric pressure to which no internal pressure is applied may be used.
  • cooling water is sprayed from the back side to the concave mold 41 and the convex mold 51 to cool the in-mold foam molded body 1AA, and then the concave mold 41 and the convex mold 51 are used.
  • an in-mold foam molded article having two divided foams 4AA in the divided space 5AA, and the two divided foams 4AA connected by the insert material 3AA that is insert-molded over the both divided foams 4AA. 1AA will be obtained.
  • the in-mold foam molded body 1AA returns to the original shape after the divided foam 4AA once contracted, but the in-mold foam molded body 1AA is restored to the longitudinal direction of the in-mold foam molded body 1AA.
  • Shrinkage is allowed by increasing the interval between adjacent divided foams 4AA and is not hindered by the insert material 3AA. Therefore, warpage along the longitudinal direction of the in-mold foam molded body 1AA, that is, an imaginary line in FIG.
  • the in-mold foam molded body 1AA is curved so that both ends in the longitudinal direction of the in-mold foam molded body 1AA are lifted and the central portion in the longitudinal direction of the in-mold foam molded body 1AA protrudes downward. The problem of warping can be prevented.
  • the first type in-mold foam-molded body 1BA is further in the width direction (front-rear direction) of the foam 2BA with respect to the in-mold foam-molded body 1AA shown in FIGS.
  • a divided space 5BA consisting of gaps extending in the longitudinal direction (left and right direction) is formed in the middle of the cross section, and a cross-shaped divided space is formed in the foam 2BA by the vertical and horizontal divided spaces 5AA and 5BA. Except for being divided into divided foams 4BA, it is configured in the same manner as the in-mold foam molded body 1AA.
  • the pair of long portions 3Ab function as the connecting portions 6 and the pair of short portions 3Aa. Functions as a pair of movement resistance portions 7 and the gap between the divided spaces 5AA increases, so that the divided foams 4BA arranged on both sides of the divided spaces 5AA are independently formed on the longitudinal portions 3Ab as the connecting portions 6. Accordingly, as indicated by an arrow C, the movement resistance portion 7 is smoothly contracted toward the short portion 3Aa.
  • the pair of short portions 3Aa function as the connecting portion 6, and the pair of long portions 3Ab function as the pair of movement resistance portions 7.
  • the divided foams 4BA arranged on both sides of the divided space 5BA are independently along the short portion 3Aa as the connecting portion 6 as indicated by the arrow D. Since it can be smoothly contracted to the side of the longitudinal portion 3Ab as the movement resistance portion 7, it is possible to suppress or prevent the warpage along the longitudinal direction and the lateral direction from occurring in the in-mold foam molded body 1BA.
  • the convex mold 51A for molding the in-mold foam molded body 1BA has a longitudinal direction at the center in the width direction (front-rear direction) of the convex mold 51 shown in FIG.
  • a fitting convex portion 61A extending over the entire length in the (left-right direction) is formed, the fitting convex portion 61 and the fitting convex portion 61A are connected in a cross shape, and further, the first portion is located near both ends of the fitting convex portion 61A.
  • the concave mold 41A for molding the in-mold foam molded body 1BA has a longitudinal direction (left and right) at the center in the width direction (front-rear direction) of the concave mold 41 shown in FIG. 11 (b).
  • the fitting recess 64A extending over the entire length in the direction) is formed, the fitting recess 64 and the fitting recess 64A are connected in a cross-shape, and the right and left short parts of the insert material 3AA are provided in the vicinity of both ends of the fitting recess 64A.
  • a fourth block 82 is provided in correspondence with the middle part of 3Aa, and a fourth receiving groove 82a is formed on the distal end surface of the fourth block 82 to fit the left and right short parts 3Aa of the insert material 3AA.
  • 82 is guided in the mold opening / closing direction by a guide rod (not shown) in the same manner as the first block 65, and is urged by the spring member so as to always protrude toward the concave mold 41A side.
  • 64A Except that respectively the filler 47 in the central portion of the molding portion 41Ab of the concave 41A which is divided into One is configured similarly to the concave 41A of the mold device M1.
  • the fitting is performed.
  • the convex portion 61 and the fitting convex portion 61A, the first receiving portion 62 and the first block 65, the second receiving portion 63 and the second block 66, and the fourth receiving portion 80 and the fourth block 82 are convex.
  • Four molding spaces CA2 are formed between 51A and the concave mold 41A.
  • the middle part of the front longitudinal part 3Ab is held between the first receiving part 62 and the first block 65, and the middle part of the front longitudinal part 3Ab is held between the second receiving part 63 and the second block 66.
  • the middle part of the left and right short parts 3Aa will be held between the fourth receiving part 80 and the fourth block 82, and like the mold apparatus M1, the molding space CA2 is filled with pre-expanded beads,
  • the insert material 3AA is insert-molded over the four divided foams 4BA.
  • the second type in-mold foam-molded body 21AA uses a foam 22AA in which the divided space 5AA in the in-mold foam-molded body 1AA shown in FIGS. 9 and 10 is omitted. Except for the fact that both end portions of the long portion 3Ab of the insert material 3AA and the entire short portion 3Aa are formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of 22AA, a movement-allowable space 25AA composed of through-holes elongated in the width direction is formed. , which is configured in the same manner as the in-mold foam molded body 1AA.
  • the short portion 3Aa as the movement resistance portion 27 moves in the movement allowable space 25AA, thereby foaming.
  • the convex mold 51B for molding the in-mold foam molded body 21AA includes a fitting convex portion 61 and a first receiving portion in the convex mold 51 shown in FIG. 62 and the second receiving part 63 are omitted, and protrusions 90 extending in the width direction are formed in the left and right sides of the molding part 51Bb of the convex mold 51B so as to protrude to the loading position of the insert material 3AA.
  • a fitting groove 90a for fitting the left end portion of the longitudinal portion 3Ab before and after the insert material 3AA and the short side portion 3Aa on the left side is formed on the distal end surface, and the front and rear surfaces of the insert material 3AA are formed on the distal end surface of the right projection portion 90. Except for forming a fitting groove 90a in which the right end portion of the longitudinal portion 3Ab and the short side portion 3Aa on the right side are fitted, the configuration is the same as that of the convex die 51 of the mold apparatus M1.
  • the concave mold 41B for molding the in-mold foam molded body 21AA includes a fitting concave portion 64, a first block 65, and a second block in the concave mold 41 shown in FIG.
  • the block 66 is omitted, the central portion in the longitudinal direction of the surface of the molding portion 41Bb on the convex mold 51B side is formed as a continuous flat surface, and a pair of concave portions on the left and right sides of the molding portion 41Bb of the concave die 41B.
  • the protrusion 90 and the block 92 are configured in the same manner as the convex mold 51 of the mold apparatus M1 except that the foam 22AA is formed with a pair of left and right movement allowable spaces 25AA formed of through holes. Has been.
  • the left and right fasteners 31 are inserted into the left and right recesses 75, the left and right side portions of the insert material 3AA are fitted into the left and right fitting grooves 90a, and the insert material 3AA is convexly formed by the permanent magnet 76.
  • the convex mold 51B and the concave mold 41B are closed, and the molding space CA3 is filled with pre-expanded beads in the same manner as the mold apparatus M1, and the insert material 3AA is insert-molded into the foam 22AA. Will do.
  • the foam 22AB is formed by forming a divided space 5AA composed of a gap extending in the width direction of the central portion in the longitudinal direction and dividing the foam into two divided foams 24AB. It is also possible to insert-mold the insert material 3AA into the body 22AB.
  • the fasteners 31, 32 also function as the movement resistance portion 27, so that the fasteners 31, 32 are exposed to the outside, It is also a preferred embodiment that the movement allowable space 25 that accommodates the entire 32 is molded into the foams 2AA, 2BA, 22AA, and 22AB.
  • the present invention is a molded product having an arbitrary configuration such as a bumper core material for a vehicle or an automobile interior member such as a headrest core material.
  • the present invention can be similarly applied to a mold apparatus that molds a molded product or molds various molded products for arbitrary uses other than those for vehicles.
  • the pre-expanded beads polypropylene-based resin pre-expanded beads are used, and the insert material 3AA and the fasteners 31 and 32 are made of iron wires having a diameter of 3.2 mm. As shown in FIG.
  • the molded body 1AA was designated as Example 1.
  • the in-mold foam molded body 1BA shown in FIG. 16 was constructed in the same manner as in Example 1 except that a split space 5BA having a width of 50 mm was formed in the middle of the width direction of the in-mold foam molded body 1AA of Example 1.
  • Example 2 was adopted.
  • the divided space 5AA is omitted from the in-mold foam-molded body 1AA of Example 1, and the left and right 1 each having a width of 50 mm, a length of 475 mm, and a depth of 30 mm so as to include both ends of the long portion 3Ab and the short portion 3Aa.
  • An in-mold foam molded body 21AA shown in FIG. 19 and having the same configuration as in Example 1 except that a movement allowable space 25AA composed of a pair of through holes was formed was used as Example 3.
  • Example 3 For the in-mold foam molded body 21AA of Example 3, the same configuration as in Example 3 except that a split space 5AA having a width of 50 mm was formed in the middle in the width direction as in Example 1, and FIG. An in-mold foam molded body 21AB shown in the figure was used as Example 4.
  • Comparative Example 1 was an in-mold foam molded body configured in the same manner as in Example 1 except that the divided space 5AA was omitted from the in-mold foam molded body 1AA of Example 1.
  • Reference Example 1 was obtained by forming slits at locations corresponding to the divided spaces of the in-mold foam molded body of Example 1.
  • the slit width was 50 mm
  • the foam thickness of the slit portion was a slit having a thickness of 10 mm on the upper surface side and 10 mm on the lower surface side based on the wire surface.

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Abstract

 【課題】反りの発生を抑制して、寸法精度を向上可能な型内発泡成形体及びその成形方法並びに成形用金型を提供する。 【解決手段】オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、予備発泡ビーズからなる発泡体2に対して、長さを有する連結部6と、該連結部6に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部7とを有するインサート材3をインサート成形してなる型内発泡成形体1であって、型内発泡成形体1の離型後の収縮時における、インサート材3と発泡体2との相対移動を促進する移動促進構造として、連結部6と交差する方向に分割空間5を形成して、発泡体2を2つの分割発泡体4に分割構成した。

Description

型内発泡成形体及びその成形方法並びに成形用金型
 本発明は、インサート材を発泡成形体に対して埋設状に一体成形してなる型内発泡成形体及びその成形方法並びに成形用金型に関する。
 部品点数の削減および高機能化を目的に、自動車関連部品で発泡プラスチックと金属部品あるいは他素材との一体成形が注目されてきつつある。例えば、インサート材を埋没してなる銅メッキした銅線を折曲してなる枠上の芯材を埋没した剛性樹脂発泡粒子成形体からなる自動車用サンバイザーが提案されている(例えば、特許文献1~3参照。)。自動車用ヘッドレストやアームレストでは、合成樹脂成形品とビーズ発泡体との一体成形(例えば、特許文献4、特許文献5参照。)のインサート成形が提案されている。自動車シート芯材でも従来ポリウレタンからなるシート本体に形状を安定化させるための金属ワイヤーを埋没状に一体成形して生産されるのが一般的であったが、車輌の軽量化、コスト削減などの視点からポリウレタンとポリオレフィン系樹脂発泡体とを組み合わせた構成が提案されている(例えば、特許文献6参照)
特開平2-144221号公報 特開平2-144222号公報 特開平2-144223号公報 特開平5-124714号公報 特開平8-156002号公報 特開2001-161508号公報
 ところで、同一発泡樹脂成形体のみからなる成形品であれば、成形品の離型後、発泡成形体は、全体的に一旦収縮した後、全体的にもとのサイズに復帰するので、成形品の反りはそれほど大きくないが、他素材との組み合わせや金属ワイヤーなどの芯材が発泡成形体にインサート成形されていると、発泡成形体とインサート材の収縮率の違いにより、成形品に反りが発生して、成形品の品質を十分に確保できないという問題があった。具体的には、図1(a)に示すように、インサート材をインサート成形していない、例えば長方形平板状の発泡体101のみからなる無垢の型内発泡成形体100においては、型内発泡成形して離型した後、セル内の蒸気が冷却されて、型内発泡成形体100全体が矢印A及び矢印Bで示すように中央部側へ収縮した後、セル内に外気が導入されて、型内発泡成形体100が元のサイズに復帰する。しかし、図1(b)に示すように、発泡体111内に金属製の枠状のインサート材112をインサート成形してなる型内発泡成形体110においては、離型後における型内発泡成形体110の収縮時に、発泡体111はインサート材112の短手部112aにより矢印A(図1(a)参照)の方向への収縮が阻害され、長手部112bにより矢印B(図1(a)参照)の方向への収縮が阻害されて、図1(b)の矢印C及び矢印Dで示す方向へ収縮し、完全には元のサイズに復帰しないことから、型内発泡成形体110に矢印C及び矢印Dの方向に沿った表面側或いは裏面側への反りが発生するものと考えられる。
 特に、車両用のシートクッションの芯材のように、比較的大型の成形品では、反り量が全体的に大きくなることから、車体への組み付けに支障をきたすことがあり、製品として採用できないという問題があった。
 本発明の目的は、反りの発生を抑制して、寸法精度を向上可能な型内発泡成形体及びその成形方法並びに成形用金型を提供するものである。
 本発明に係る型内発泡成形体は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設けたものである。なお、本明細書において、移動抵抗部とは、型内発泡成形体の離型後の収縮時における、連結部の長さ方向への発泡体との移動抵抗が、連結部よりも大きな部分を意味する。
 この型内発泡成形体では、インサート材として、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するものを用いているので、移動促進構造を有さない従来の型内発泡成形体であれば、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時に、移動抵抗部においてインサート材と発泡体との相対移動が阻害されて、移動抵抗部側へ発泡体が収縮して型内発泡成形体に反りが発生し、収縮後、発泡体が元の形状に復帰するときに、該移動抵抗部間における発泡体が完全には元のサイズに復帰しないことから、型内発泡成形体に反りが残留する。それに対して、本発明では、インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を発泡体に設けているので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動促進構造によりインサート材と発泡体との相対移動が促進され、また収縮後、発泡体が元のサイズに復帰するときにも、移動促進構造によりインサート材と発泡体との相対移動が促進される。このため、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされることになり、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止でき、型内発泡成形体の寸法精度を向上できる。
 ここで、前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、移動促進構造により、インサート材の連結部と発泡体との相対移動を促進して、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。つまり、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、分割面間の隙間が大きくなることで、複数の分割発泡体がそれぞれ独立に連結部に沿って移動抵抗部側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体が元の形状に復帰するときにも、分割面間の隙間が小さくなることで、分割発泡体がそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。なお、隣接する分割発泡体は、完全分離することが最も好ましいが、型内発泡成形体の反りの許容範囲内において、少なくとも一部が連なるように分離することもできる。
 前記移動促進構造として、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成することも好ましい実施の形態である。このように構成すると、移動許容空間により、インサート材の移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容して、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。つまり、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に収縮し、また収縮後、発泡体が元の形状に復帰するときにも、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
 前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成するとともに、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成することが好ましい実施の形態である。
 前記移動促進構造として、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成する場合には、対面する前記分割面間において前記インサート材が完全に外部に露出されていることが最も好ましい実施の形態である。このように構成すると、離型後における分割発泡体の収縮及び元の形状への復元が円滑になされるので、型内発泡成形体の反りの低減効果が大きくなる。また、分割面間の隙間を通じて、型内発泡成形体にインサート材がインサートされているか否かを容易に目視確認できるので好ましい。
 前記移動促進構造として、移動許容空間を設ける場合には、前記移動許容空間の大きさを、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後において、前記移動抵抗部が移動許容空間内に配置される大きさに設定することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮が、移動抵抗部により阻害されることを確実に防止できる。なお、移動許容空間の大きさは、発泡体の大きさや素材や発泡倍率や離型後における冷却前後の収縮率、インサート材の大きさや素材や熱膨張率、型内発泡成形体の成形条件などによって異なるので、定量的な数値を特定することは困難であるが、型内発泡成形体を成形して冷却した後において、移動抵抗部が移動許容空間内に配置される大きさであれば任意に設定可能で、その上限値は、例えば型内発泡成形体21の強度や外観等を考慮して極力小さく設定することが好ましい。なお、前記移動許容空間の大きさは、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後にわたって、前記移動抵抗部の全体が外部に露出する大きさに設定することが最も好ましい実施の形態である。このように構成することで、離型後における発泡体の収縮及び元の形状への復元が円滑になされ、移動抵抗部により阻害されることが防止されるので、型内発泡成形体の反りの低減効果が大きくなる。
 前記インサート材として、環状部を有するものを用いることが好ましい実施の形態である。インサート材としては、例えば正方形や長方形などの方形状や円形や楕円形などの各種形状の環状部のみを有するものを採用することもできるし、該環状部にフック部材などを取り付けたものを採用することもできる。
 また、本発明は、以下の発明を包含する。
(1)オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、前記移動促進構造においてインサート材が完全に外部に露出されている、ことを特徴とする型内発泡成形体。
(2)オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成し、対面する前記分割面間において前記インサート材が完全に外部に露出されている、ことを特徴とする型内発泡成形体。
(3)オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、前記移動促進構造として、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成し、前記移動許容空間の大きさを、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後にわたって、前記移動抵抗部の全体が外部に露出する大きさに設定した、ことを特徴とする型内発泡成形体。
(4)オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設け、前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成し、対面する前記分割面間において前記インサート材が完全に外部に露出されている移動促進構造と、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成し、前記移動許容空間の大きさを、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後にわたって、前記移動抵抗部の全体が外部に露出する大きさに設定した移動促進構造とを備えた、ことを特徴とする型内発泡成形体。
 前記(1)の型内発泡成形体が好ましく、(2)(3)の型内発泡成形体がより好ましく、(4)の型内発泡成形体が最も好ましい形態である。なお、前記移動促進構造において、インサート材が完全には外部に露出されていない場合、即ち(2)の型内発泡成形体において、対面する前記分割面間において前記インサート材の少なくとも一部が外部に露出されていない場合や、(3)の型内発泡成形体において、前記移動許容空間の大きさが、前記型内発泡成形体の成形後の収縮前後にわたって、前記移動抵抗部の少なくとも一部が外部に露出されない大きさに設定されている場合には、型内発泡成形体の形状によっては、変形や反りが大きくなることもある。
 本発明に係る第1の型内発泡成形方法は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形方法であって、前記連結部と交差する方向を分割面として、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割成形するものである。
 この第1の型内発泡成形方法では、連結部と交差する方向を分割面として、発泡体を複数の分割発泡体に分割成形するので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、分割面間の隙間が大きくなることで、複数の分割発泡体がそれぞれ独立に連結部に沿って移動抵抗部側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体が元の形状に復帰するときにも、分割面間の隙間が小さくなることで、分割発泡体がそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
 本発明に係る第2の型内発泡成形方法は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形方法であって、前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を前記発泡体に成形するものである。
 この第2の型内発泡成形方法では、移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を発泡体に成形するので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に収縮し、また収縮後、発泡体が元の形状に復帰するときにも、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
 ここで、前記第2の型内発泡成形方法において、前記連結部と交差する方向を分割面として、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割成形することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、分割面間の隙間が大きくなることによっても、離型後における、インサート材と発泡体との相対移動が促進されるので、型内発泡成形体の反りの発生を一層効果的に抑制乃至防止できる。
 前記第1及び第2の型内発泡成形方法において、前記インサート材として、環状部を有するものを用いることが好ましい実施の形態である。インサート材としては、例えば正方形や長方形などの方形状や円形や楕円形などの各種形状の環状部のみを有するものを採用することもできるし、該環状部にフック部材などを取り付けたものを採用することもできる。
 本発明に係る第1の型内発泡成形用金型は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形用金型であって、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けたものである。
 この第1の型内発泡成形用金型では、連結部と交差する方向に設けた分割面にて、発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けているので、前記第1の型内発泡成形方法と同様にして、型内発泡成形体の反りの発生を抑制乃至防止できる。
 本発明に係る第2の型内発泡成形用金型は、オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形用金型であって、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を成形する移動許容空間成形部を設けたものである。
 この第2の型内発泡成形用金型では、発泡体に移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を成形する移動許容空間成形部を設けているので、前記第2の型内発泡成形方法と同様にして、型内発泡成形体の反りの発生を抑制乃至防止できる。
 ここで、第2の型内発泡成形用金型において、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けることが好ましい実施の形態である。このように構成すると、分割面間の隙間が大きくなることによっても、離型後における、インサート材と発泡体との相対移動が促進されるので、型内発泡成形体の反りの発生を一層効果的に抑制乃至防止できる。
 前記第1及び第2の型内発泡成形用金型において、前記インサート材として、環状部を有するものを用いることが好ましい実施の形態である。インサート材としては、例えば正方形や長方形などの方形状や円形や楕円形などの各種形状の環状部のみを有するものを採用することもできるし、該環状部にフック部材などを取り付けたものを採用することもできる。
 本発明に係る型内発泡成形体によれば、インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を発泡体に設けているので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動促進構造によりインサート材と発泡体との相対移動が促進され、また収縮後、発泡体が元のサイズに復帰するときにも、移動促進構造によりインサート材と発泡体との相対移動が促進される。このため、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされることになり、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止でき、型内発泡成形体の寸法精度を向上できる。
 本発明に係る第1の型内発泡成形方法及び第1の型内発泡成形用金型によれば、連結部と交差する方向を分割面として、発泡体を複数の分割発泡体に分割成形するので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、分割面間の隙間が大きくなることで、複数の分割発泡体がそれぞれ独立に連結部に沿って移動抵抗部側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体が元の形状に復帰するときにも、分割面間の隙間が小さくなることで、分割発泡体がそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
 本発明に係る第2の型内発泡成形方法及び第2の型内発泡成形用金型によれば、移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を発泡体に成形するので、型内発泡成形体の離型後における発泡体の収縮時には、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に収縮し、また収縮後、発泡体が元の形状に復帰するときにも、移動許容空間内において移動抵抗部が移動することで、発泡体が連結部に沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体に反りが発生することを抑制乃至防止できる。
(a)(b)は、従来の型内発泡成形体を用いた離型後における反りのメカニズムの説明図 第1タイプの型内発泡成形体の平面図 (a)~(d)はインサート材の構成を変更した他の構成の第1タイプの型内発泡成形体の平面図 分割発泡体の一部を連結した他の構成の第1タイプの型内発泡成形体の平面図 (a)~(d)は分割空間の形状を変更した他の構成の第1タイプの型内発泡成形体の平面図 発泡体の形状を変更した他の構成の第1タイプの型内発泡成形体の平面図 第2タイプの型内発泡成形体の平面図 (a)~(d)は他の構成の第2タイプの型内発泡成形体の平面図 第1タイプの型内発泡成形体の斜視図 同型内発泡成形体の(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図 同型内発泡成形体を成形する金型の(a)は凸型の成形面側の正面図、(b)は凹型の成形面側の正面図 同型内発泡成形体を成形する金型装置の型閉じ状態における図11のXII-XII線断面図 同型内発泡成形体を成形する金型の型開き状態における図11のXII-XII線断面図 同型内発泡成形体を成形する金型の型閉じ状態における図11の(a)はa-a線断面図、(b)はb-b線断面図、(c)はc-c線断面図 他の第1タイプの型内発泡成形体の斜視図 同型内発泡成形体の(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図 同型内発泡成形体を成形する金型の(a)は凸型の成形面側の正面図、(b)は凹型の成形面側の正面図 第2タイプの型内発泡成形体の斜視図 同型内発泡成形体の(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図 同型内発泡成形体を成形する金型の(a)は凸型の成形面側の正面図、(b)は凹型の成形面側の正面図 同型内発泡成形体を成形する金型の型開じ状態における図20のXXI-XXI線断面図 第1タイプ及び第2タイプを併用した型内発泡成形体の平面図
 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
 先ず、本発明の型内発泡成形体の概略構成について図2~図8に基づいて説明する。
 本発明の型内発泡成形体は、図2~図6に示す第1タイプの型内発泡成形体1と、図7、図8に示す第2タイプの型内発泡成形体21に大別できる。なお、本明細書では、第1タイプの型内発泡成形体1A~1D、1F、1H、1J~1Mを型内発泡成形体1と総称し、第2タイプの型内発泡成形体21A~21Dを型内発泡成形体21と総称することがある。
(第1タイプの型内発泡成形体)
 先ず、第1タイプの型内発泡成形体1について説明する。なお、本実施の形態では、第1タイプの型内発泡成形体1の発泡体2A、2B、2F、2H、2J~2Mを発泡体2と総称し、インサート材3A、3C~3E、3Mをインサート材3と総称し、分割発泡体4A、4B、4F、4H、4J~4Mを分割発泡体4と総称し、分割空間5A、5B、5F、5H、5J~5Mを分割空間5と総称することがある。また、型内発泡成形体1A~1D、1F、1H、1J~1Mにおける、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。なお、分割空間5が移動促進構造に相当し、分割空間5に対面する分割発泡体4の端面が分割面に相当する。
 第1タイプの型内発泡成形体1は、図2に示すように、ポリオレフィン系発泡樹脂からなる発泡体2と、予備発泡ビーズを用いた発泡体2の型内発泡成形時に、該発泡体2に埋設状に一体成形したインサート材3であって、長さを有する連結部6と該連結部6に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部7とを有するインサート材3を備え、連結部6と交差する方向に設けた分割空間5にて、発泡体2を複数の分割発泡体4に分割構成したものである。なお、対面する分割面5の間においてインサート材3は、完全に外部に露出されていることが最も好ましいが、型内発泡成形体1の反りの許容範囲内において、少なくとも一部が発泡体2で覆われていてもよい。
 この型内発泡成形体1では、型内発泡成形体1の離型後の発泡体2の収縮時に、分割空間5の隙間が大きくなることで、複数の分割発泡体4がそれぞれ独立に連結部6に沿って矢印Cで示すように移動抵抗部7側へ収縮し、また収縮後、分割発泡体4が元の形状に復帰するときにも、分割空間5の隙間が小さくなることで、複数の分割発泡体4がそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体4の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体1に反りが発生することを抑制乃至防止できる。なお、型内発泡成形体1の発泡体2は、金型から離型した後、全体的に一旦収縮し、その後元の形状付近まで復帰するが、実際は完全には元の形状に復帰しないで、全体的に多少収縮した状態となり、分割空間5は、図2~図6に実線で示す金型寸法に基づく位置よりも、仮想線で示すように多少広くなった状態となる。
 インサート材3としては、長さを有する連結部6と、該連結部6に相互に間隔をあけて設けられ、発泡体2の収縮方向に対する発泡体2との相対移動の移動抵抗が連結部6よりも大きい移動抵抗部7とを有するものであれば、任意の構成のものを採用することが可能である。
 例えば、図3に示すように、1対の短手部3Aaと1対の長手部3Abとを有する長方形枠状のインサート材3Aを用いることができる。この場合には、図3(a)に示す型内発泡成形体1Aのように、1対の長手部3Abと交差する方向に分割空間5Aを設けて、2つの分割発泡体4Aからなる発泡体2Aを設けたり、図3(b)に示す型内発泡成形体1Bのように、1対の長手部3Abと交差する方向に分割空間5Aを設けるとともに、1対の短手部3Aaと交差する方向に分割空間5Bを設けて、4つの分割発泡体4Aからなる発泡体2Bを設けることになる。なお、1対の短手部3Aaと1対の長手部3Abとからなる枠状部分が環状部に相当する。
 図3(a)に示す型内発泡成形体1Aでは、1対の長手部3Abが連結部6として機能し、1対の短手部3Aaが1対の移動抵抗部7として機能するので、長手方向に沿って反りが発生する場合に有効である。つまり、この型内発泡成形体1Aでは、型内発泡成形体1Aの離型後における発泡体2Aの収縮時には、分割空間5Aの隙間が大きくなることで、2つの分割発泡体4Aがそれぞれ独立に連結部6としての長手部3Abに沿って、矢印Cで示すように、移動抵抗部7としての短手部3Aa側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体4Aが元の形状に復帰するときにも、分割空間5Aの隙間が小さくなることで、2つの分割発泡体4Aがそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体4Aの収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、長手方向に沿った反りが型内発泡成形体1Aに発生することを抑制乃至防止できる。
 また、図3(b)に示す型内発泡成形体1Bでは、長手方向及び短手方向に沿って反りが発生する場合に有効である。つまり、分割空間5Aの両側に配置される分割発泡体4Bに関しては、前述と同様に、1対の長手部3Abが連結部6として機能し、1対の短手部3Aaが1対の移動抵抗部7として機能して、分割空間5Aの隙間が大きくなることで、分割空間5Aの両側に配置される分割発泡体4Bがそれぞれ独立に連結部6としての長手部3Abに沿って、矢印Cで示すように、移動抵抗部7としての短手部3Aa側へ円滑に収縮することになる。また、分割空間5Bの両側に配置される分割発泡体4Bに関しては、1対の短手部3Aaが連結部6として機能し、1対の長手部3Abが1対の移動抵抗部7として機能して、分割空間5Bの隙間が大きくなることで、分割空間5Bの両側に配置される分割発泡体4Bがそれぞれ独立に連結部6としての短手部3Aaに沿って、矢印Dで示すように、移動抵抗部7としての長手部3Ab側へ円滑に収縮できるので、長手方向及び短手方向に沿った反りが型内発泡成形体1Bに発生することを抑制乃至防止できる。
 また、インサート材3として、3本以上の複数本の金属線材を溶接接合したインサート材、例えば図3(c)に示す型内発泡成形体1Cのように、発泡体2Aの長手方向に延びる連結部6としての1本の金属線材10aと、発泡体2Aの短手方向に延びる移動抵抗部7としての2本の金属線材10bとをH字状に結合したインサート材3Cを採用できる。また、図3(d)に示す型内発泡成形体1Dのように、発泡体2Aの長手方向に延びる連結部6としての長手部11aと、長手部11aの両端に側方へ突出状に形成した移動抵抗部7としての折曲部11bとを有するU字状の金属線材11からなるインサート材3Dを採用できる。
 更に、インサート材3としては、鉄又はステンレスなどの金属材料や、合成樹脂材料からなる、細長いパイプ状や棒状や板状、正方形や長方形などの板状、或いはそれ以外の任意の形状のものを採用することができる。更にまた、前述したインサート材を任意に組み合わせて、インサート材3を構成することも可能である。また、移動抵抗部7としては、連結部6の長さ方向に対する発泡体2との移動抵抗が、連結部6よりも大きな部分であればよく、例えば折曲部や湾曲部、大径部や粗面部、突起や溶接部、連結部6から側方へ突出するフックや線材や板部材などの別部材や、該別部材から側方や後方へ突出する他の別部材なども移動抵抗部7として機能する。更に、連結部6に相互に間隔をあけて設けられる移動抵抗部7は、同じ構成のものであってもよいし、異なる構成のものであってもよい。
 発泡体2としては、隣接する分割発泡体4は完全分離したものを採用することが最も好ましいが、反りの許容範囲で少なくとも一部を一体的に連結することもできる。例えば、図4に示す型内発泡成形体1Fの発泡体2Fのように、隣接する分割発泡体4F、4Fの短手方向の両端部を連結する1対の発泡体連結部14を一体的に形成し、隣接する分割発泡体4F、4Fと発泡体連結部14とで囲まれる分割空間5Fを形成することも可能である。ただし、反りを少なくするためには、反りの発生する方向と直交方向における発泡体連結部14の断面積をできる限り小さくすることが好ましい。
 分割空間5は、直線状に形成したが、それ以外の形状に形成することも可能である。例えば、図5(a)の型内発泡成形体1Hのように、発泡体2Hの長手方向の途中部にクランク状の分割空間5Hを形成し、分割空間5Hにより発泡体2Hを2つの分割発泡体4Hに分割構成したり、図5(b)の型内発泡成形体1Jのように、発泡体2Jの長手方向の途中部に横向きΩ字状の分割空間5Jを形成し、分割空間5Jにより発泡体2Jを2つの分割発泡体4Jに分割構成したり、図5(c)の型内発泡成形体1Kのように、発泡体2Kの長手方向の途中部に横向きV字状の分割空間5Kを形成し、分割空間5Kにより発泡体2Kを2つの分割発泡体4Kに分割構成したり、図5(d)の型内発泡成形体1Lのように、発泡体2Lの長手方向の途中部に横向き波形状の分割空間5Lを形成し、分割空間5Lにより発泡体2Lを2つの分割発泡体4Lに分割構成したりすることもできる。なお、図5(a)~(d)に示す型内発泡成形体1H、1J~1Lでは、連結部6としての長手部3Abに交差するように分割空間5H、5J~5Lを形成し、移動抵抗部7としての短手部3Aaと発泡体2H、2J~2Lとの相対移動を促進するように構成されている。
 分割空間5は、型内発泡成形体1の長手方向の中央部に形成することが、両分割発泡体4がバランス良く収縮できるので好ましいが、型内発泡成形体1の反りが発生しないような配置であれば、任意の位置に配置することができる。また、分割空間5の幅(分割発泡体4の間隔)は任意に設定可能で、基本的には分割発泡体4の図2に矢印Cで示す方向への収縮を許容できればよいので、厚さ方向に貫通しているスリット状の分割空間を形成することもできる。
 分割空間5による発泡体2の分割個数及び分割位置は、型内発泡成形体1の構成などに応じて任意に設定可能で、3分割或いは5分割以上の複数分割に分割構成することが可能である。例えば、図6に示す型内発泡成形体1Mのように、4つの分割空間5Mを形成して、5つの分割発泡体4Mに分割することができる。
 また、型内発泡成形体1は、長方形平板状以外の任意の形状に構成することもできる。自動車用のバンパーの芯材のような細長い角柱状に構成することができる。例えば、図6に示す型内発泡成形体1Mのように、細長い角柱状の発泡体2Mに、1対の短手部3Maと1対の長手部3Mbとを有する枠状で、1対の長手部3Mb間に3本の補強ロッド15を架設状に設けた細長い枠状のインサート材3Mを一体成形する場合には、1対の短手部3Maと3本の補強ロッド15とが移動抵抗部7として機能するので、短手部3Maと隣接する補強ロッド15間及び隣接する補強ロッド15間に分割空間5Mを形成して、発泡体2Mを直列状に配置した複数の分割発泡体4Mで構成することになる。なお、1対の短手部3Maと1対の長手部3Mbとからなる枠状部分が環状部に相当する。
(第2タイプの型内発泡成形体)
 次に、第2タイプの型内発泡成形体21について説明する。なお、本実施の形態では、第2タイプの型内発泡成形体21の発泡体22A~22Dを発泡体22と総称し、移動許容空間25A~25Dを移動許容空間25と総称することがある。また、型内発泡成形体21A~21Dにおける、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。
 第2タイプの型内発泡成形体21は、図7に示すように、ポリオレフィン系発泡樹脂からなる発泡体22と、予備発泡ビーズを用いた発泡体22の型内発泡成形時に、該発泡体22に埋設状に一体成形したインサート材23であって、長さを有する連結部26と該連結部26に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部27とを有するインサート材23とを備え、移動抵抗部27を外部に露出させて、移動抵抗部27と発泡体22との間に反りの発生する方向に対して隙間が形成されるように、移動抵抗部27と発泡体22との相対移動を許容する溝部及び/又は貫通孔からなる移動許容空間25を形成したものである。なお、移動許容空間27内においてインサート材23は、完全に外部に露出されていることが最も好ましいが、型内発泡成形体21の反りの許容範囲内において、少なくとも一部が発泡体22で覆われていてもよい。
 この型内発泡成形体21では、型内発泡成形体21の離型後における発泡体の収縮時には、移動許容空間25内において移動抵抗部27が移動することで、発泡体22が連結部26に沿って矢印A方向に円滑に収縮し、また収縮後、発泡体22が元の形状に復帰するときにも、移動許容空間25内において移動抵抗部27が移動することで、発泡体22が連結部26に沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体22の収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体21に反りが発生することを抑制乃至防止できる。なお、型内発泡成形体21の発泡体22は、金型から離型した後、全体的に一旦収縮し、その後元の形状付近まで復帰するが、実際は完全には元の形状に復帰しないで、全体的に多少収縮した状態となり、移動許容空間25は、図7、図8に実線で示す金型寸法に基づく位置よりも、仮想線で示すように、発泡体22の中央部側へ配置されることになる。
 より具体的には、図8(a)に示す型内発泡成形体21Aのように、インサート材23として、1対の短手部23aと、1対の長手部23bとを有する長方形枠状のインサート材23Aを用い、インサート材23Aのうちの、移動抵抗部27として機能する1対の短手部23aの全体と、連結部26として機能する1対の長手部23bの両端部とを外部に露出させるとともに、発泡体22Aとの間に反りの発生する矢印A方向に対して隙間が形成されるように溝部及び/又は貫通孔からなる1対の移動許容空間25Aを短手部23aに沿って形成することになる。この型内発泡成形体21Aでは、型内発泡成形体21Aを金型から離型した後における、インサート材23の短手部23aと発泡体22Aとの矢印Aで示す方向への相対移動を移動許容空間25Aにより許容して、発泡体22Aが元の形状に復帰したときにおける、反りの発生を防止するように構成することになる。なお、1対の短手部23aと、1対の長手部23bとからなる枠状部分が環状部に相当する。
 また、図8(b)に示す型内発泡成形体21Bのように、インサート材23として、1対の長手部23bと、1対の短手部23aとを有する長方形枠状のインサート材23Aを用い、インサート材23Aのうちの、移動抵抗部27として機能する1対の長手部23bの全体と、連結部26として機能する1対の短手部23aの両端部とを外部に露出させるとともに、発泡体22Bとの間に反りの発生する矢印B方向に対して隙間が形成されるように溝部及び/又は貫通孔からなる移動許容空間25Bを長手部23bに沿って発泡体22Bに形成することになる。この型内発泡成形体21Bでは、型内発泡成形体21Bを金型から離型した後における、インサート材23の長手部23bと発泡体22Bとの矢印Bで示す方向への相対移動を許容して、発泡体22Bが元の形状に復帰したときにおける、反りの発生を防止するように構成することになる。
 ただし、前記型内発泡成形体21A、21Bでは、移動抵抗部27として、枠状のインサート材23における、反りの発生する方向と交差する方向へ延びる部分、即ちインサート材23の短手部23a又は長手部23bが外部に露出するように、第2移動許容空間25A、25Bを形成したが、短手部23aや長手部23b以外に、インサート材23のうちの、反りの発生する方向に対する発泡体22との相対移動の移動抵抗が連結部26と比較して大きな移動抵抗部27が存在する場合には、該移動抵抗部27が外部に露出するように、発泡体22に第2移動許容空間25を形成することができる。具体的には、図8(c)に示す型内発泡成形体21Cのように、インサート材23の長手部23bに、折曲部や湾曲部、大径部や粗面部、突起や溶接部、連結部6から側方へ突出するフックや線材や板部材などの別部材などからなる移動抵抗部27Cを設ける場合には、移動抵抗部27Cを外部に露出させるとともに、発泡体22Cとの間に反りの発生する矢印A方向に対して隙間が形成されるように溝部及び/又は貫通孔からなる移動許容空間25Cを発泡体22Cに形成することができる。また、図8(d)に示す型内発泡成形体21Dのように、インサート材23に代えて、長手部23bの長さ方向の略中央部を1本の短手部23aで連結し、長手部23bの両端部に折曲部や突起やフックや溶接部などからなる移動抵抗部27Dを設けたインサート材23Dを用いる場合には、移動抵抗部27Dを外部に露出させるとともに、発泡体22Dとの間に反りの発生する矢印A方向に対して隙間が形成されるように溝部及び/又は貫通孔からなる移動許容空間25Dを発泡体22Dに形成することができる。
 移動許容空間25は、発泡体22を金型から離型して、一旦収縮したときに、移動許容空間25内に配置される移動抵抗部27が、移動許容空間25の内壁に当接しない大きさに設定することになる。また、移動許容空間25は、図7、図8に仮想線で示すように、実線で示す位置よりも多少中央部側へ配置されるので、発泡体22の収縮により、移動許容空間25が図8に仮想線で示すように移動することを見越して、移動許容空間25内における移動抵抗部27の配設位置を、図8に実線で図示の位置よりも発泡体22の中央部側に配置して、移動許容空間25の開口面積を狭くするように構成することも好ましい。なお、移動許容空間25の大きさは、発泡体22の大きさや素材や発泡倍率や離型後における冷却前後の収縮率、インサート材23の大きさや素材や熱膨張率、型内発泡成形体21の成形条件などによって異なるので、定量的な数値を特定することは困難であるが、型内発泡成形体21を成形して冷却した後において、移動抵抗部27が移動許容空間25内に配置される大きさであれば任意に設定可能で、その上限値は、例えば型内発泡成形体21の強度や外観等を考慮して極力小さく設定することが好ましい。
 なお、移動許容空間25としては、全体が貫通孔又は溝部で構成されていてもよいし、移動許容空間25の一部を貫通孔で構成し、残りを溝部で構成することもできるし、複数の移動許容空間25のうちの一部を貫通孔で構成し、残りを溝部で構成したり、これらを任意に組み合わせて構成したりすることもできる。溝部で構成する場合には、発泡体22の表面側に溝部を形成してもよいし、裏面側に溝部を形成してもよいし、複数の移動許容空間25のうちの一部の溝部を表面側に形成し、残りを裏面側に形成してもよい。また、連結部26に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部27の一方のみが移動許容空間25内に配置されるように構成し、他方の移動抵抗部27は発泡体22に埋設されるように構成することも可能である。言い換えると、発泡体22の収縮時に、発泡体22と相対移動しない移動抵抗部27に関しては、発泡体22に埋設状に設けることができる。例えば、図8(d)の型内発泡成形体21Dのように、短手部23aは、発泡体22の収縮時における移動抵抗が、連結部26としての長手部23bよりも大きいけれど、短手部23aに向かって発泡体22Dが収縮し、短手部23aは発泡体22と相対的に移動しないので、移動抵抗部27としての短手部23aを発泡体22Dに埋設状に設けつつ、反りの発生を防止できる。
 更に、インサート材23としては、金属ワイヤー以外に、鉄又はステンレスなどの金属材料や、合成樹脂材料からなる、細長いパイプ状や棒状のものを採用することができる。また、インサート材23として、前記インサート材3Aと同様の長方形枠状のものを採用したが、長方形以外の枠状に形成したものを採用することもできるし、前記インサート材3と同様に構成したものを採用することもできる。また、移動抵抗部27も、前記移動抵抗部7と同様に、連結部26の長さ方向に対する発泡体22との移動抵抗が、連結部26よりも大きな部分であれば任意の構成のものを採用でき、例えば折曲部や湾曲部、大径部や粗面部、突起や溶接部、連結部26から側方へ突出するフックや線材や板部材などの別部材なども移動抵抗部27として機能する。更に、連結部26に相互に間隔をあけて設けられる移動抵抗部27は、同じ構成のものであってもよいし、異なる構成のものであってもよい。
 更にまた、型内発泡成形体21は、長方形平板状以外の任意の形状に構成することもできる。また、例えば図22に示す型内発泡成形体21ABのように、分割空間5AAと移動許容空間25AAを組み合わせるなど、第1タイプの型内発泡成形体1の分割空間5と、第2タイプの型内発泡成形体21の移動許容空間25とを任意に組み合わせて型内発泡成形体を構成することも可能である。
(ポリオレフィン系樹脂)
 発泡体2、22を構成するポリオレフィン系樹脂は、オレフィン系単量体75重量%以上含んでなる重合体である。
 オレフィン系単量体の具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン-1、イソブテン、ペンテン-1、3-メチル-ブテン-1、ヘキセン-1、4-メチル-ペンテン-1、3,4-ジメチル-ブテン-1、へプテン-1、3-メチル-ヘキセン-1、オクテン-1、デセン-1などの炭素数2~12のα-オレフィンなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 また、前記オレフィン系単量体と共重合性を有するその他の単量体の具体例としては、例えば、シクロペンテン、ノルボルネン、1,4,5,8-ジメタノ-1,2,3,4,4a,8,8a,6-オクタヒドロナフタレンなどの環状オレフィン、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、1,4-ヘキサジエン、メチル-1,4-ヘキサジエン、7-メチル-1,6-オクタジエンなどのジエンなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのエチレンを主成分とするポリエチレン系樹脂、プロピレンを主成分とするポリプロピレン系樹脂が挙げられる。これらのポリオレフィン系樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ポリプロピレン系樹脂としては、単量体の主成分としてプロピレンを含んでいれば、特に限定はなく、例えば、プロピレンホモポリマー、オレフィン-プロピレンランダム共重合体、オレフィン-プロピレンブロック共重合体などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明において用いられるポリエチレン系樹脂としては、エチレンホモポリマー、エチレン-α-オレフィンランダム共重合体、エチレン-α-オレフィンブロック共重合体、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどが挙げられる。ここで言う、α-オレフィンとしては、炭素数3~15のα-オレフィンなどが挙げられ、これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 これらのポリエチレン系樹脂の中でも、エチレン-α-オレフィンブロック共重合体であってエチレン以外のコモノマー含量が1~10重量%である場合、あるいは直鎖状低密度ポリエチレンである場合に良好な発泡性を示し、型内発泡成形に好適に使用し得る。
 本発明において用いられるポリオレフィン系樹脂は、さらに必要に応じて、タルク等のセル造核剤を始め、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、蛍光増白剤、金属石鹸などの安定剤、または架橋剤、連鎖移動剤、滑剤、可塑剤、充填剤、強化剤、無機系顔料、有機系顔料、導電性改良剤、難燃性改良剤、界面活性剤型もしくは高分子型の帯電防止剤等の添加剤が添加されたポリオレフィン系樹脂組成物として使用されうる。
 本発明において用いられるポリオレフィン系樹脂組成物は、通常、予備発泡に利用されやすいように予め押出機、ニーダー、バンバリミキサー、ロール等を用いてポリオレフィン系樹脂を、必要に応じて前記添加剤と共に溶融混合し、円柱状、楕円状、球状、立方体状、直方体状等のような所望の粒子形状のポリオレフィン系樹脂粒子に成形加工される。
 本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂予備発泡ビーズを製造する方法には、特に限定はないが、密閉容器内にポリオレフィン系樹脂粒子を発泡剤存在下、分散剤等と共に分散媒中に分散させ、加圧下で所定の発泡温度まで加熱するとともに発泡剤を樹脂粒子に含浸させた後、容器内の温度、圧力を一定に保持しながら、密閉容器内の分散物を低圧域に放出・発泡させる方法、いわゆる除圧発泡が好ましい。
 密閉容器内の加熱温度は、好ましくはポリオレフィン系樹脂粒子の融点-25℃以上ポリオレフィン系樹脂粒子の融点+25℃以下、更に好ましくはポリオレフィン系樹脂粒子の融点-15℃以上ポリオレフィン系樹脂粒子の融点+15℃以下の範囲の温度である。当該温度に加熱し、加圧して、ポリオレフィン系樹脂粒子内に発泡剤を含浸させたのち、密閉容器の一端を開放してポリオレフィン系樹脂粒子を密閉容器内よりも低圧の雰囲気中に放出することによりポリオレフィン系樹脂予備発泡ビーズを製造することができる。
 ポリオレフィン系樹脂予備発泡ビーズを製造するに当たり、発泡剤に特に制限はなく、例えば、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン等の脂肪族炭化水素;空気、窒素、二酸化炭素等の無機ガス;水等およびこれらの混合物を用いることができる。
(第1タイプの型内発泡成形体1Aを利用したシート芯材)
 次に、自動車の後部座席のシート芯材に対して、第1タイプの型内発泡成形体1Aを適用した場合の型内発泡成形体1AA及びその成形用の金型装置M1について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、図9を基準に、前後左右上下を定義して説明する。
 図9、図10に示す型内発泡成形体1AAは、自動車の後部座席に設けられるシートクッションの芯材であり、ポリオレフィン系発泡樹脂からなる発泡体2AAと、予備発泡ビーズを用いた発泡体2AAの型内発泡成形時に、発泡体2AAに埋設状に一体成形した枠状のインサート材3AAとを備え、発泡体2AAを長手方向の途中部で2つの分割発泡体4AAに分割構成し、隣接する分割発泡体4AA間に隙間からなる分割空間5AAを形成したもので、自動車のシートクッションは、この型内発泡成形体1AAの上側にポリウレタンからなる成形体30を図9に仮想線で示すように一体成形することで製作されている。
 発泡体2AAは、その後部を斜め上側へ傾斜させた以外は、図3(a)の発泡体2Aと同様に構成されている。ただし、発泡体2AAの形状や大きさは、車体側の構成などに応じて適宜に設定できる。
 インサート材3AAは、鉄又はステンレスなどからなる金属ワイヤーを長方形枠状に折り曲げてその両端を溶接したもので、移動抵抗部7として機能する短手方向に配置される1対の短手部3Aaと、連結部6として機能する長手方向に配置される1対の長手部3Abとを備え、両長手部3Abの途中部は分割空間5AA内において外部に露出されている。インサート材3AAは、左右の短手部3Aaの後部を発泡体2AAの後部に沿って斜め上側へ傾斜させた以外は、図3(a)のインサート材3Aと同様に構成されている。
 インサート材3AAの前側の長手部3Abの途中部には左右1対のU字状の留め具31が溶接固定され、留め具31は、その基端部が分割発泡体4AAに埋設され、先端部が分割発泡体4AAから下側へ突出するように配置されている。インサート材3AAの後側の長手部3Abには略U字状の留め具32が溶接固定され、留め具32は、右側の分割発泡体4AAの右端近傍部から後方へ突出するように配置されている。型内発泡成形体1AAは、留め具31、32を車体側のフックに係合固定して、車体に取付可能に構成されている。ただし、留め具31、32の個数や形状や配設位置は、車体側のフックの個数や形状や配設位置などに応じて任意に設定可能である。なお、留め具31、32も移動抵抗部27として機能するので、第2タイプの型内発泡成形体21のように、留め具31、32の全体が外部に露出するように、留め具31、32の全体を収容する移動許容空間25を発泡体2AAに形成することも好ましい実施の形態である。
 この型内発泡成形体1AAでは、型内発泡成形体1AAの離型後における発泡体2AAの収縮時には、分割空間5AAの隙間が大きくなることで、2つの分割発泡体4AAがそれぞれ独立に連結部6としての長手部3Abに沿って、矢印Cで示すように、移動抵抗部7としての短手部3Aa側へ円滑に収縮し、また収縮後、分割発泡体4AAが元の形状に復帰するときにも、分割空間5AAの隙間が小さくなることで、2つの分割発泡体4AAがそれぞれ独立に元の形状に円滑に復帰することになり、離型後における、分割発泡体4AAの収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、長手方向に沿った反りが型内発泡成形体1AAに発生することを抑制乃至防止できる。
(金型装置)
 次に、金型装置M1の構成について説明する。
 図11~図14に示すように、型内発泡成形用金型装置M1は、凹型41とそれを保持する凹型ハウジング42とを有する凹型ユニット40と、凸型51とそれを保持する凸型ハウジング52とを有する凸型ユニット50と、凹型41と凸型51間の成形空間を左右1対の成形空間CAに区画する区画手段60と、成形空間CA内にインサート材3AAを保持する複数の永久磁石76とを備え、複数の永久磁石76により凸型ユニット50にインサート材3AAを固定保持して、凹型ユニット40と凸型ユニット50とを組み合わせ、両成形空間CA内に発泡性樹脂粒子をそれぞれ充填し、成形空間CA内において発泡性樹脂粒子を加熱、発泡融着させて、発泡体2AAの1対の分割発泡体4AAにインサート材3AAを埋設状に一体成形した型内発泡成形体1AAを得るようになしたものである。
 凹型41及び凸型51からなる金型は、型内発泡成形体1AAの加熱や冷却が円滑になされるように、低比熱で熱伝導率の高い素材、例えばアルミニウム合金からなる鋳物で構成され、両ハウジング42、52は、金型装置M1の製作コストを安くするとともに、強度剛性を十分に確保するため、鉄系金属で構成されている。
 凹型ハウジング42は、角筒状の凹型フレーム43と、凹型フレーム43の正面側(金型の合わせ面側)の開口を閉塞するようにセンタープレート44を介して凹型フレーム43に固定した凹型41と、凹型フレーム43の背面側の開口を閉塞する凹型背面板45とを有し、凹型41の背面側において凹型ハウジング42内には凹型チャンバ46が形成されている。
 凹型ユニット40には凹型チャンバ46内に開口する蒸気供給管48aと冷却水供給管48bとドレン管48cとが接続され、これらの配管48a~48cの途中部に介装した制御弁49a~49cの操作により、凹型チャンバ46内へ蒸気を供給して発泡性樹脂粒子を加熱発泡させたり、凹型41の背面側へノズル48dから冷却水を噴き付けて、型内発泡成形体1AAを冷却したり、不要なドレンを凹型チャンバ46から排出したりできるように構成されている。凹型41には多数の通気孔41aが形成され、この通気孔41aを通じて凹型チャンバ46から成形空間CA内へ蒸気を供給できるように構成されている。凹型背面板45には1対の充填器47が固定され、充填器47の先端部は凹型41を挿通して左右の成形空間CA内にそれぞれ開口され、発泡性樹脂粒子は充填器47から成形空間CA内へ供給されて、成形空間CA内に充填されるように構成されている。また、図示していないが、凹型背面板45には凹型41を挿通して成形空間CA内に突出可能なエジェクターピンが挿通支持されている。
 凸型ハウジング52は、角筒状の凸型フレーム53と、凸型フレーム53の正面側(金型の合わせ面側)の開口を閉塞するようにセンタープレート54を介して凸型フレーム53に固定した凸型51と、凸型フレーム53の背面側の開口を閉塞する凸型背面板55とを有し、凸型51の背面側において凸型ハウジング52内には凸型チャンバ56が形成されている。
 凸型ユニット50には凸型チャンバ56内に開口する蒸気供給管58aと冷却水供給管58bとドレン管58cとが接続され、これらの配管58a~58cの途中部に介装した制御弁59a~59cの操作により、凸型チャンバ56内へ蒸気を供給して発泡性樹脂粒子を加熱発泡させたり、凸型51の背面側へノズル58dから冷却水を噴き付けて、型内発泡成形体1AAを冷却したり、不要なドレンを凸型チャンバ56から排出したりできるように構成されている。凸型51には多数の通気孔51aが形成され、この通気孔51aを通じて凸型チャンバ56から成形空間CA内へ蒸気を供給できるように構成されている。
 区画手段60について説明すると、図11~図14に示すように、凸型51の長手方向(左右方向)の中央部には凹型41側へ向けて突出する嵌合凸部61が凸型51の成形部51bの幅方向(前後方向)の両端部を残して凸型51の略全幅にわたって形成されている。嵌合凸部61の前側には成形空間CAにセットされたインサート材3AAの前側(図11(a)の下側)の長手部3Abに対応する高さ位置まで凹型41側へ向けて突出する第1受け部62が設けられ、嵌合凸部61の後側(図11(a)の上側)には成形空間CAにセットされたインサート材3AAの後側の長手部3Abに対応する高さ位置まで凹型41側へ向けて突出する第2受け部63が設けられ、第1受け部62及び第2受け部63は嵌合凸部61に連なって形成されている。
 凹型41の長手方向の中央部には凹型41の幅方向に延びる有底の嵌合凹部64が形成され、嵌合凹部64の前端部(図11(b)の上側端部)には第1受け部62に対応させて第1ブロック65が収容され、嵌合凹部64の後端部(図11(b)の下側端部)には第2受け部63に対応させて第2ブロック66が収容されている。第1ブロック65の先端面には前側の長手部3Abの長さ方向の中央部を収容する第1収容溝65aが形成され、第2ブロック66の先端面には後側の長手部3Abの中央部を収容する第2収容溝66aが形成され、第1ブロック65及び第2ブロック66はガイドロッド67、68により型開閉方向にそれぞれ移動自在に案内されるとともに、バネ部材69、70により凸型51側へそれぞれ常時付勢され、ガイドロッド67、68に設けた規制部67a、68aにより突出位置がそれぞれ規制されるように構成されている。
 この区画手段60では、第1ブロック65及び第2ブロック66が嵌合凸部61の長さ方向の両側に隙間なく連なって配置されており、凸型51にインサート材3AAを取り付けて凹型41と凸型51とを型閉じすると、インサート材3AAの前側の長手部3Abの中央部が第1ブロック65の第1収容溝65aに収容されて、第1ブロック65の先端面が第1受け部62に圧接され、インサート材3AAの後側の長手部3Abの中央部が第2ブロック66の第2収容溝66aに収容されて、第2ブロック66の先端面が第2受け部63に圧接され、更に嵌合凸部61の先端部が嵌合凹部64に略隙間なく嵌合されて、第1ブロック65と第2ブロック66と嵌合凸部61とにより、金型内が2つの成形空間CAに区画され、1対の成形空間CAにより1対の分割発泡体4AAが成形されるとともに、第1ブロック65と第2ブロック66と嵌合凸部61とにより分割空間5AAが形成されるように構成されている。
 留め具32を凹型41と凸型51間に保持するため、凸型51の第2受け部63の側方には第3受け部71が留め具32のうちの発泡体2AAから外部へ突出する部分に対応させて形成され、凹型41の後部には第3受け部71を挿通可能な案内溝41cが型開閉方向に形成され、案内溝41c内には第3ブロック72が型開閉方向に移動自在に収容されている。第3ブロック72は、ガイドロッド73により型開閉方向に移動自在に案内されるとともに、バネ部材74により凸型51側へ常時付勢され、ガイドロッド73に設けた規制部73aにより突出位置が規制されるように構成されている。第3ブロック72の先端面は第2ブロック66の先端面と同じ高さ位置に配置され、第3ブロック72の先端面には留め具32のうちの発泡体2AAから外部へ突出する部分を収容する第3収容溝72aが形成されている。
 左右の留め具31を凸型51に保持するため、凸型51の前部には成形空間CA内に開口する、左右方向に細長い長円状の開口を有する有底の凹部75が、インサート材3AAの1対の留め具31に対応させて形成されている。
 インサート材3AAを磁気吸着する複数の永久磁石76は、第1受け部62と第2受け部63の先端面にインサート材3AAの前後の長手部3Abの途中部に対応させて設けられるとともに、第3受け部71の先端面に留め具32に対応させて設けられ、更に凹部75の奥端部に留め具31の先端部に対応させて設けられている。そして、凸型51にインサート材3AAを取り付ける際には、左右の凹部75に留め具31を装填するとともに、複数の永久磁石76によりインサート材3AAを磁気吸着することで、凸型51の適正位置にインサート材3AAを固定保持できるように構成されている。
 なお、前記実施の形態では、型内発泡成形体1AAを成形する金型装置M1について説明したが、金型装置M1における、嵌合凹部64と、第1受け部62及び第1ブロック65と、第2受け部63及び第2ブロック66と、第3受け部71及び第3ブロック72と、嵌合凸部61などの形状や個数や配設位置を適宜に設定することで、前述の型内発泡成形体1A~1D、1F、1H、1J~1Mに関しても同様にして製作することができる。
(型内発泡成形方法)
 この金型装置M1を用いて型内発泡成形体1AAを製作する際には、先ず、凹型41と凸型51を型開きした状態で、図11(a)、図13に示すように、インサート材3AAの留め具31を凹部75に嵌合させて、永久磁石76によりインサート材3AAを凸型51に取り付ける。
 次に、図12に示すように、凸型51と凹型41とを僅かに隙間を設けた状態で型閉じする。このとき、図14(c)に示すように、インサート材3AAの前側の長手部3Abの中央部が第1ブロック65の第1収容溝65aに収容されて、第1ブロック65の先端面が第1受け部62に当接され、また図14(a)に示すように、インサート材3AAの後側の長手部3Abの中央部が第2ブロック66の第2収容溝66aに収容されて、第2ブロック66の先端面が第2受け部63に当接され、更に図14(b)に示すように、嵌合凸部61の先端部が嵌合凹部64に略隙間なく嵌合されて、第1ブロック65と第2ブロック66と嵌合凸部61とにより、成形空間CAが2つの成形空間CAに区画される。なお、このときインサート材3AAの後側の留め具32が第3ブロック72の第3収容溝72aに収容されて、第3ブロック72の先端面が第3受け部71に当接され、留め具32が第3受け部71と第3ブロック72間に保持される。この状態で予備発泡ビーズを左右の成形空間CAに充填し、その後、金型を完全に閉じる。ただし、成形方法として、凸型51と凹型41とを完全に型閉じして左右の成形空間CAを形成し、この左右の成形空間CAに予備発泡ビーズを充填する成形方法を採用することも可能である。なお、この予備発泡粒子は、予め内部に無機ガス等を圧入し内圧を高めてもよいし、内圧が付与されていない大気圧の予備発泡粒子を用いてもよい。
 こうして、凸型51と凹型41とを完全に型閉じした状態で、凹型チャンバ46と凸型チャンバ56とに、0.10~0.40MPa(G)程度の水蒸気を供給して、予備発泡ビーズを加熱発泡、融着させて発泡体2AAを成形する。ここで、使用される予備発泡ビーズの発泡倍率、発泡体の形状は製品毎に異なるため、予備発泡ビーズが相互に融着する程度の水蒸気圧力の調整、あるいは一般的な蒸気供給手順の排気工程、一方加熱工程、逆一方加熱工程、両面加熱(本加熱)工程の時間とを組み合わせて調整すればよい。蒸気圧力が高すぎる場合や、加熱工程時間が過度に長すぎる場合には、発泡体の収縮が大きくなる傾向にある。
 こうして、予備発泡ビーズを加熱発泡、融着させた後、凹型41及び凸型51に背面側から冷却水を噴き付けて、型内発泡成形体1AAを冷却してから、凹型41と凸型51を型開きすることで、分割空間5AAにより2つの分割発泡体4AAを有し、両分割発泡体4AAにわたってインサート成形されたインサート材3AAにより、両分割発泡体4AAが連結された型内発泡成形体1AAを得ることになる。また、離型後、型内発泡成形体1AAは、分割発泡体4AAが一旦収縮した後、元の形状に復帰することになるが、型内発泡成形体1AAの長手方向に対する分割発泡体4AAの収縮が、隣接する分割発泡体4AAの間隔が広くなることで許容され、インサート材3AAにより阻害されないので、型内発泡成形体1AAの長手方向に沿った反り、即ち図10(b)に仮想線で示すように、型内発泡成形体1AAの長手方向の両端が持ち上がって、型内発泡成形体1AAの長手方向の中央部が下側へ突出するように、型内発泡成形体1AAが湾曲状に反るという問題を防止できる。
(第1タイプの型内発泡成形体1Bを用いたシート芯材)
 次に、自動車の後部座席のシート芯材に対して、第1タイプの型内発泡成形体1Bを適用した場合の型内発泡成形体1BA及びその成形用の金型装置M2の凹型41A及び凸型51Aについて説明する。
 第1タイプの型内発泡成形体1BAは、図15、図16に示すように、図9、図10に示す型内発泡成形体1AAに対して、更に発泡体2BAの幅方向(前後方向)の途中部に長手方向(左右方向)に延びる隙間からなる分割空間5BAを形成し、縦横の分割空間5AA、5BAにより発泡体2BAに十文字状の分割空間を形成して、発泡体2BAを4つの分割発泡体4BAに分割構成した以外は、前記型内発泡成形体1AAと同様に構成されている。
 この第1タイプの型内発泡成形体1BAでは、分割空間5AAの両側に配置される分割発泡体4BAに関しては、1対の長手部3Abが連結部6として機能し、1対の短手部3Aaが1対の移動抵抗部7として機能して、分割空間5AAの隙間が大きくなることで、分割空間5AAの両側に配置される分割発泡体4BAがそれぞれ独立に連結部6としての長手部3Abに沿って、矢印Cで示すように、移動抵抗部7としての短手部3Aa側へ円滑に収縮することになる。また、分割空間5BAの両側に配置される分割発泡体4BAに関しては、1対の短手部3Aaが連結部6として機能し、1対の長手部3Abが1対の移動抵抗部7として機能して、分割空間5BAの隙間が大きくなることで、分割空間5BAの両側に配置される分割発泡体4BAがそれぞれ独立に連結部6としての短手部3Aaに沿って、矢印Dで示すように、移動抵抗部7としての長手部3Ab側へ円滑に収縮できるので、長手方向及び短手方向に沿った反りが型内発泡成形体1BAに発生することを抑制乃至防止できる。
 この型内発泡成形体1BAを成形する凸型51Aは、図17(a)に示すように、図11(a)に示す前記凸型51における、幅方向(前後方向)の中央部に長手方向(左右方向)の全長にわたって延びる嵌合凸部61Aを形成して、嵌合凸部61と嵌合凸部61Aとを十文字に連結し、更に嵌合凸部61Aの両端近傍部に、前記第1受け部62と同じ高さまで突出する第4受け部80をインサート材3AAの左右の短手部3Aaの途中部に対応させて嵌合凸部61Aに連ねて設けた以外は、前記金型装置M1の凸型51と同様に構成されている。
 この型内発泡成形体1BAを成形する凹型41Aは、図17(b)に示すように、図11(b)に示す前記凹型41における、幅方向(前後方向)の中央部に長手方向(左右方向)の全長にわたって延びる嵌合凹部64Aを形成して、嵌合凹部64と嵌合凹部64Aとを十文字に連結し、更に嵌合凹部64Aの両端近傍部にインサート材3AAの左右の短手部3Aaの途中部に対応させて第4ブロック82を内装し、第4ブロック82の先端面にインサート材3AAの左右の短手部3Aaが嵌合する第4収容溝82aを形成し、第4ブロック82を、前記第1ブロック65と同様に、図示外のガイドロッドにより型開閉方向に案内するとともに、バネ部材により凹型41A側へ常時突出するように付勢し、嵌合凹部64と嵌合凹部64Aとで4つに区画される凹型41Aの各成形部41Abの中央部に充填器47をそれぞれ設けた以外は、前記金型装置M1の凹型41Aと同様に構成されている。
 この凸型51A及び凹型41Aを有する金型装置M2では、前記金型装置M1と同様に、凸型51Aにインサート材3AAを取り付けた状態で、凸型51A及び凹型41Aを型閉じすると、嵌合凸部61及び嵌合凸部61Aと、第1受け部62及び第1ブロック65と、第2受け部63及び第2ブロック66と、第4受け部80及び第4ブロック82とで、凸型51A及び凹型41A間に4つの成形空間CA2が形成されることになる。また、第1受け部62と第1ブロック65間に前側の長手部3Abの途中部が保持され、第2受け部63と第2ブロック66間に前側の長手部3Abの途中部が保持され、第4受け部80と第4ブロック82間に左右の短手部3Aaの途中部が保持されることになり、前記金型装置M1と同様に、成形空間CA2に予備発泡ビーズを充填して、インサート材3AAを4つの分割発泡体4BAにわたってインサート成形することになる。
(第2タイプの型内発泡成形体21Aを用いたシート芯材)
 次に、自動車の後部座席のシート芯材に対して、第2タイプの型内発泡成形体21Aを適用した場合の型内発泡成形体21AA及びその成形用の金型装置M3について説明する。なお、型内発泡成形体21Aにおけるインサート材23として、前述した型内発泡成形体1AAのインサート材3AAを用いた場合について説明する。
 第2タイプの型内発泡成形体21AAは、図18、図19に示すように、図9、図10に示す型内発泡成形体1AAにおける分割空間5AAを省略した発泡体22AAを用い、発泡体22AAの長手方向の両端近傍部にインサート材3AAの長手部3Abの両端部及び短手部3Aaの全体が外部に露出するように幅方向に細長い貫通孔からなる移動許容空間25AAを形成した以外は、前記型内発泡成形体1AAと同様に構成されている。
 この型内発泡成形体21AAでは、型内発泡成形体21AAの離型後における発泡体22AAの収縮時には、移動許容空間25AA内において移動抵抗部27としての短手部3Aaが移動することで、発泡体22AAが連結部26としての長手部3Abに沿って矢印A方向に円滑に収縮し、また収縮後、発泡体22AAが元の形状に復帰するときにも、移動許容空間25AA内において移動抵抗部27が移動することで、発泡体22AAが連結部26としての長手部3Abに沿って円滑に元の形状に復帰することになり、離型後における、発泡体22AAの収縮動作と、元の形状への復帰動作が円滑になされるので、型内発泡成形体21AAに反りが発生することを抑制乃至防止できる。
 この型内発泡成形体21AAを成形する凸型51Bは、図20(a)、図21に示すように、図11(a)に示す前記凸型51における嵌合凸部61と第1受け部62と第2受け部63を省略し、凸型51Bの成形部51Bbの左右両側部に幅方向に延びる突出部90をインサート材3AAの装填位置まで突出状に形成し、左側の突出部90の先端面にインサート材3AAの前後の長手部3Abの左端部と左側の短手部3Aaとが嵌合する嵌合溝90aを形成し、右側の突出部90の先端面にインサート材3AAの前後の長手部3Abの右端部と右側の短手部3Aaとが嵌合する嵌合溝90aを形成した以外は、前記金型装置M1の凸型51と同様に構成されている。
 この型内発泡成形体21AAを成形する凹型41Bは、図20(b)、図21に示すように、図11(b)に示す前記凹型41における嵌合凹部64と第1ブロック65及び第2ブロック66を省略して、成形部41Bbの凸型51B側の面の長手方向の中央部を連続的な平坦面に構成し、凹型41Bの成形部41Bbの左右両側部に、左右1対の凹部91を突出部90に対応させて形成し、両凹部91内に型開閉方向に移動自在にブロック92を収容し、ブロック92をガイドロッド93により型開閉方向に移動自在に案内するとともに、バネ部材94により凸型51B側へ常時付勢し、ガイドロッド93に設けた規制部93aにより突出位置を規制し、型閉じした状態でブロック92の先端部が突出部90の先端部に突き合わされることによって、突出部90とブロック92とにより発泡体22AAに貫通孔からなる左右1対の移動許容空間25AAが成形されるように構成した以外は、前記金型装置M1の凸型51と同様に構成されている。
 この金型装置M3では、左右の凹部75に左右の留め具31を差し込むとともに、左右の嵌合溝90aにインサート材3AAの左右側部を嵌合させ、永久磁石76によりインサート材3AAを凸型51Bにセットし、この状態で凸型51B及び凹型41Bを型閉じして、前記金型装置M1と同様に成形空間CA3に予備発泡ビーズを充填して、インサート材3AAを発泡体22AAにインサート成形することになる。
 なお、図22に示す型内発泡成形体21ABのように、第2タイプの型内発泡成形体21AAの発泡体22AAに代えて、貫通孔からなる移動許容空間25AAを形成するとともに、第1タイプの型内発泡成形体1AAと同様に、長手方向の中央部の幅方向に延びる隙間からなる分割空間5AAを形成して、2つの分割発泡体24ABに分割構成した発泡体22ABを用い、該発泡体22ABにインサート材3AAをインサート成形することも可能である。また、型内発泡成形体1AA、1BA、21AA、21ABにおいて、留め具31、32も移動抵抗部27として機能するので、留め具31、32の全体が外部に露出するように、留め具31、32の全体を収容する移動許容空間25を発泡体2AA、2BA、22AA、22ABに成形することも好ましい実施の形態である。
 なお、本実施の形態では、車輛用シート芯材を成形する場合について説明したが、本発明は、車輛用のバンパー芯材や、ヘッドレスト芯材などの自動車内装部材などの任意の構成の成形品を成形したり、車輛用以外の任意の用途の各種成形品を成形したりする金型装置に対しても同様に適用できる。
(評価試験)
 次に、型内発泡成形体の離型後における反り量について、サイバネットシステム株式会社製のANSYSを用いて行った解析結果について説明する。
 予備発泡ビーズとして、ポリプロピレン系樹脂予備発泡ビーズを用い、インサート材3AA及び留め具31、32として直径3.2mmの鉄製ワイヤーを用い、図10に示すように、各部の寸法を設定した型内発泡成形体1AAを実施例1とした。
 実施例1の型内発泡成形体1AAの幅方向の途中部に幅50mmの分割空間5BAを形成した以外は、実施例1と同様に構成した、図16に示す型内発泡成形体1BAを実施例2とした。
 実施例1の型内発泡成形体1AAから分割空間5AAを省略し、長手部3Abの両端部と短手部3Aaの全体が含まるように、幅50mm、長さ475mm、深さ30mmの左右1対の貫通孔からなる移動許容空間25AAを形成した以外は、実施例1と同様に構成した、図19に示す型内発泡成形体21AAを実施例3とした。
 実施例3の型内発泡成形体21AAに対して、実施例1と同様に幅方向の途中部に幅50mmの分割空間5AAを形成した以外は、実施例3と同様に構成した、図22に示す型内発泡成形体21ABを実施例4とした。
 実施例1の型内発泡成形体1AAから分割空間5AAを省略した以外は、実施例1と同様に構成した型内発泡成形体を比較例1とした。
 実施例1の型内発泡成形体の分割空間部に相当する箇所にスリットを形成したものを参考例1とした。ここで、スリット幅は50mmで、スリット部の発泡体厚みは、ワイヤー表面を基準に上面側に10mm、下面側に10mmの肉厚を有するスリットを形成した。
 サイバネットシステム株式会社製のANSYSを用いて、離型後における実施例1~4、比較例1の型内発泡成形体の反りを解析し、型内発泡成形体の右端部の反り量S(図10参照)を求めた。ここでは、ポリプロピレン予備発泡ビーズを金型内で成形し、離型後から乾燥、養生工程を経て発泡体が安定した寸法となる収縮率1%を加味した解析を行た。その結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1から、分割空間又は移動許容空間を形成した実施例1~4の型内発泡成形体では、比較例1の型内発泡成形体と比較して反り量Sが大幅に減少していることが判る。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。
1、1A~1D、1F、1H、1J~1M 型内発泡成形体
2、2A、2B、2F、2H、2J~2M 発泡体
3、3A、3C、3D、3M  インサート材
3Aa 短手部        3Ab 長手部
3Ma 短手部        3Mb 長手部
4、4A、4B、4F、4H、4J~4M  分割発泡体
5、5A、5B、5F、5H、5J~5M  分割空間
6   連結部        7   移動抵抗部
10  金属線材       11  金属線材
11a 折曲部        14  発泡体連結部
15  補強ロッド
21、21A~21D 型内発泡成形体
22、22A~22D 発泡体
23、23A インサート材
23a 短手部        23b  長手部
23D  インサート材
25、25A~25D  移動許容空間
26   連結部       27  移動抵抗部
27C、27D  移動抵抗部
1AA 型内発泡成形体    2AA 発泡体
3AA インサート材     3Ab 長手部
4AA 分割発泡体      5AA 分割空間
31  留め具        32  留め具
40  凹型ユニット     41  凹型
41a 通気孔        41c 案内溝
42  凹型ハウジング    43  凹型フレーム
44  センタープレート   45  凹型背面板
46  凹型チャンバ     47  充填器
48a 蒸気供給管      48b 冷却水供給管
48c ドレン管       48d ノズル
49a~49c  制御弁
50  凸型ユニット     51  凸型
51a 通気孔        51b 成形部
52  凸型ハウジング    53  凸型フレーム
54  センタープレート   55  凸型背面板
56  凸型チャンバ     58a 蒸気供給管
58b 冷却水供給管     58c ドレン管
58d ノズル        59a~59c  制御弁
60  区画手段       61  嵌合凸部
62  第1受け部      63  第2受け部
64  嵌合凹部       65  第1ブロック
65a 第1収容溝      66  第2ブロック
66a 第2収容溝      67  ガイドロッド
67a 規制部        68  ガイドロッド
68a 規制部        69  バネ部材
70  バネ部材       71  第3受け部
72  第3ブロック     72a 収容溝
73  ガイドロッド     73a 規制部
74  バネ部材       75  凹部
76  永久磁石       CA  成形空間
M1  型内発泡成形用金型装置
1BA 型内発泡成形体    2BA 発泡体
4BA 分割発泡体      5BA 分割空間
41A 凹型         41Ab 成形部
51A 凸型
61A 嵌合凸部       64A 嵌合凹部
80  第4受け部      82  第4ブロック
82a 収容溝        CA2 成形空間
M2  金型装置
21AA 型内発泡成形体   22AA 発泡体
25AA 移動許容空間
41B  凹型        41Bb 成形部
51B  凸型        51Bb 成形部
90  突出部        90a 嵌合溝
91  凹部         92  ブロック
93  ガイドロッド     93a 規制部
94  バネ部材
CA3 成形空間       M3  金型装置
21AB 型内発泡成形体   22AB 発泡体
24AB 分割発泡体
                                                                                

Claims (15)

  1.  オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材をインサート成形してなる型内発泡成形体であって、
     前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記インサート材と発泡体との相対移動を促進する移動促進構造を前記発泡体に設けた、
     ことを特徴とする型内発泡成形体。
  2.  前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成した請求項1記載の型内発泡成形体。
  3.  前記移動促進構造として、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成した請求項1記載の型内発泡成形体。
  4.  前記移動促進構造として、前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割構成するとともに、前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との前記相対移動を許容する移動許容空間を形成した請求項1記載の型内発泡成形体。
  5.  対面する前記分割面間において前記インサート材が外部に露出されている請求項2又は4記載の型内発泡成形体。
  6.  前記移動許容空間の大きさを、前記型内発泡成形体の離型後の収縮前後において、前記移動抵抗部が移動許容空間内に配置される大きさに設定した請求項3又は4記載の型内発泡成形体。
  7.  前記インサート材として、環状部を有するものを用いた請求項1~6のいずれか1項記載の型内発泡成形体。
  8.  オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形方法であって、
     前記連結部と交差する方向を分割面として、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割成形する、
     ことを特徴とする型内発泡成形方法。
  9.  オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形方法であって、
     前記型内発泡成形体の離型後の収縮時における、前記移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を前記発泡体に成形する、
     ことを特徴とする型内発泡成形方法。
  10.  前記連結部と交差する方向を分割面として、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割成形する請求項9記載の型内発泡成形方法。
  11.  前記インサート材として、環状部を有するものを用いた請求項8~10のいずれか1項記載の型内発泡成形方法。
  12.  オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形用金型であって、
     前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けた、
     ことを特徴する型内発泡成形用金型。
  13.  オレフィン系樹脂製の予備発泡ビーズを用いた型内発泡成形時に、前記予備発泡ビーズからなる発泡体に対して、長さを有する連結部と、該連結部に相互に間隔をあけて設けた移動抵抗部とを有するインサート材がインサート成形されるように型内発泡成形体を成形する型内発泡成形用金型であって、
     前記発泡体に移動抵抗部と発泡体との相対移動を許容する移動許容空間を成形する移動許容空間成形部を設けた、
     ことを特徴とする型内発泡成形用金型。
  14.  前記連結部と交差する方向に設けた分割面にて、前記発泡体を複数の分割発泡体に分割するように、隣接する分割発泡体間に分割空間を成形する分割空間成形部を設けた請求項13記載の型内発泡成形用金型。
  15.  前記インサート材として、環状部を有するものを用いた請求項12~14のいずれか1項記載の型内発泡成形用金型。
                                                                                    
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