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COUCHE DE SURFACE D'UN ARTICLE POUR L'HABITACLE.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE 1. Objet de l'invention.
La présente invention concerne une couche de surface d'un article à utiliser dans l'habitacle tel que tableau de bord, portières avant et arrière des deux cotés ainsi que toit d'une automobile.
2. Description de l'état antérieur de la technique.
Un élément classique à monter dans l'habitacle d'une automobile, tel que le tableau de bord comprend, comme le montre la figure 5, une couche tampon 22 formée, par exemple, d'une mousse, qui est fixée à la surface extérieure d'un élément de châssis 21, et une couche de surface 23 constituée d'une résine de chlorure de polyvinyle qui présente une dureté appropriée et qui est fixée à la surface extérieure de la couche tampon 22. D'autre part, la couche de surface 23 présente un dessin chiffoné irrégulier 24, de manière à ressembler à un revêtement en cuir artificiel et à donner à ladite surface un toucher agréable.
Pour réaliser le dessin irrégulier 24 sur la face extérieure de la couche de surface 23, nous avons mis au point un procédé de formage sous vide déjà décrit dans la demande de brevet japonaise n 104848/86, dans laquelle le dessin irrégulier 24 est
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obtenu simultanément avec une opération de formage en utilisant une matrice à dessin dont la surface de recouvrement représente un dessin irrégulier qui correspond au dessin irrégulier 24 et qui possède d'innombrables pores fins et continus répartis uniformément sur toute ladite surface de recouvrement.
Conformément à ce procédé, une feuille de résine synthétique à laquelle est fixée la couche tampon 22 est ramollie par chauffage préalable à température élevée sur le dos de la couche de surface 23, puis la surface de la couche de surface 23 est mise en contact étroit par aspiration avec la matrice à dessin disposée immédiatement au-dessus, de manière à obtenir un formage à effet, par lequel le dessin irrégulier 24 de la matrice à dessin qui est, par exemple, un dessin chiffonné est transféré sur la surface de la couche de surface 23.
Toutefois, une partie de la couche de surface 23,'par exemple, une partie cintrée qui est fortement étirée au cours de l'opération de formage, peut être rompue, ou bien le dessin irrégulier 24 peut être effacé par suite des modifications de la température de chauffage de la feuille de résine synthétique ou par suite de la diminution de température de la feuille de résine synthétique, ou bien encore par suite des variations de ladite chute de température au cours du formage avec la matrice à dessin après le chauffage.
Et cette tendance est plus nettement marquée dans la partie étirée.
Abrégé de l'invention
La présente invention a été conçue pour résoudre les difficultés précitées et a pour objet d'empêcher que la couche de surface ne soit rompue au cours de l'opération de formage et forme un dessin irrégulier sur la surface de la couche de surface d'une manière nette et claire, tout en conservant la dureté de cette couche.
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Conformément aux moyens techniques adoptés par la présente invention pour résoudre les difficultés précitées, la surface d'une couche de surface proprement dite réalisée en résine synthétique et présentant une grande élasticité est revêtue d'une peau de surface dont la température de ramollissement est inférieure, dans une mesure appropriée, à celle de la couche de surface, tandis qu'un dessin irrégulier est créé sur la peau de surface.
Conformément aux moyens précités et vu que la couche de surface proprement dite conserve sa dureté et présente une grande élasticité, la résistance de la couche de surface est conservée même dans la partie de celle-ci qui est étirée au cours de l'opération de formage, vu que la température de ramollissement de la peau de surface formée sur la surface extérieure de la couche de surface proprement dite est inférieure, dans une mesure appropriée, à celle de la couche de surface proprement dite, ladite peau de surface étant maintenue dans un état plus mou, ce qui permet un transfert efficace d'un dessin irrégulier bien net sur ladite couche de surface.
Brève description des figures.
La figure 1 est une vue en perspective partielle d'un objet pour habitacle.
La figure 2 est une vue en coupe agrandie de celle-ci.
La figure 3 est une vue en coupe d'une feuille de résine synthétique.
La f igure 4 est une vue en coupe d'une pièce formée, et
La figure 5 est une vue en coupe représentant un exemple classique.
Description d'un mode de réalisation préféré.
On décrira ci-après un mode de réalisation de la présente invention en se référant aux figures en annexe.
La figure 1 représente un tableau de bord pour
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automobile à titre d'exemple d'un objet A pour habitacle. L'objet pour habitacle A comprend un élément de châssis 4, une couche tampon 5 fixée à la surface extérieure de l'élément de châssis 4 et une couche de surface"a"fixée à la surface extérieure de la couche tampon 5. La couche de surface"a"est constituée de deux couches qui sont la couche de surface proprement dite 1 et une peau de surface 2. Un dessin irrégulier et compliqué"b", tel qu'un dessin chiffonné, est formé nettement sur toute la surface de la peau de surface 2.
Dans la présente invention, le dessin irrégulier"b" peut être réalisé sur la surface de la couche de surface "a"simultanément avec le formage de l'article pour habitacle A grâce à un procédé de formage sous vide utilisant une matrice à dessin (non représentée), ladite matrice à dessin ayant une surface à recouvrement ayant la même forme que la forme de la surface extérieure de la peau de surface 2 et présentant un dessin irrégulier correspondant au dessin irrégulier "b"et ayant également d'innombrables pores fins et continus répartis uniformément sur toute la surface de recouvrement, comme expliqué ci-dessus dans la description de l'état antérieur de la technique.
L'élément de châssis 4 peut être fixé à la couche tampon 5, en même temps que la couche tampon et la couche de surface"a"sont formées. Ou bien, comme le montre la figure 3, une feuille de résine synthétique" comprenant la couche tampon 5 et la couche de surface"a"qui ont été assemblées, peut être formée avec une forme prédéterminée, en même temps que le dessin irrégulier"b"et séparément par rapport à l'élément de châssis 4, afin de constituer une pièce formée" c''' (voir figure 4), tandis que l'élément de châssis 4 peut être fixé ensuite à la pièce formée
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c'au cours d'une autre étape. Tout autre procédé approprié peut être utilisé.
L'élément de châssis 4 ayant une couche qui sert de noyau pour l'article d'habitacle A est préparé avec une forme prédéterminée en utilisant un matériau ayant une résistance et une dureté appropriées tel que résine ABS, résine rigide de polyuréthane ou polypropylène.
La couche tampon 5 est fixée à la surface extérieure de l'élément de châssis 4 en utilisant une colle telle qu'une colle à fusion.
La couche tampon 5, qui sert d'amortisseur, est obtenue en faisant mousser un matériau tel qu'une résine de polypropylène ou de polyuréthane avec un taux de gonflement approprié. La couche de surface"a"est fixée à la surface extérieure de la couche tampon 5 en utilisant une colle appropriée.
La couche de surface"a"est constituée, comme mentionné précédemment, de deux couches qui sont la couche de surface proprement dite 1, ayant une dureté appropriée, et la peau de surface 2 formée sur la surface extérieure de la couche de surface proprement dite 1 et ayant le dessin irrégulier"b"formé en utilisant une matrice à dessin, comme décrit ci-dessus.
La couche de surface proprement dite 1 maintient la couche de surface"a"â une dureté prédéterminée et présente une grande élasticité qui permet à la couche de surface"a"d'être facilement étirée au cours de l'opération de formage. La peau de surface 2 est une structure à couche mince, destinée à former un dessin irrégulier"b"de, par exemple, 100 vau environ de profondeur sur la surface extérieure de la couche de surface"a"et présente une température de ramollissement inférieure à celle de la couche de surface proprement dite 1.
Dans la combinaison de la couche de surface
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proprement dite 1 et de la peau de surface 2 où les deux couches 1 et 2 sont essentiellement constituées de la même substance chimique qui est un polymère d'un composé simple, ce polymère est préparé de façon à ce que son degré de polymérisation soit plus faible dans la peau de surface 2 que dans la couche de surface proprement dite 1, tandis que la température de ramollissement de la peau de surface 2 est plus faible que celle de la couche de surface proprement dite 1.
Par exemple, la couche de surface proprement dite 1 et la peau de surface 2 sont essentiellement constituées de chlorure de polyvinyle ayant un degré de polymérisation élevé d'environ 2.500 pour la couche de surface proprement dite 1, tandis qu'un chlorure de polyvinyle ayant un degré de polymérisation faible d'environ 800 est utilisé pour la peau de surface 2.
Dans ce cas, la quantité de plastifiant à incorporer à la couche de surface proprement dite 1 est augmentée de manière avantageuse en fonction du degré de polymérisation relativement élevé de la résine, de manière à diminuer sa température de ramollissement et de rendre la couche de surface proprement dite fortement élastique, tout en lui conservant la dureté requise. Pour améliorer la conservation de la dureté et de la résistance de la couche de surface proprement dite 1, on peut y incorporer, dans une proportion appropriée, une résine synthétique comme, par exemple, une résine ABS.
On décrira ci-après le procédé de préparation du dessin irrégulier"b"sur la peau de surface 2 de la couche de surface proprement dite"a"en utilisant le matériau mentionné ci-dessus.
La feuille de résine synthétique"c"représentée à la figure 3 est suspendue horizontalement et est ramollie par chauffage à environ 185 C. La feuille
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"c"ainsi ramollie est placée avec la couche de surface proprement dite"a"tournée vers le haut juste en dessous de la surface de recouvrement, à l'extrémité inférieure de la matrice à dessin qui la précède (non représentée), puis une aspiration sous vide permet que la feuille"c"adhère fortement à la matrice à dessin sur le côté de la peau de surface 2. Dans ce cas, et afin d'améliorer l'adhérence, on peut presser une matrice à pression qui est en correspondance avec la matrice à dessin contre la feuille"c"par en dessous de cette feuille.
Quand on dégage la feuille de résine synthétique"c", on obtient une pièce formée "c'" présentant un dessin irrégulier net et compliqué"b" analogue à un cuir de buffle, ledit dessin étant obtenu en même temps que l'opération de formage.
La température de la feuille de résine synthétique"c"qui a été chauffée à environ 185 C est abaissée à environ 160 C au moment du formage sous vide, avec utilisation de la matrice à dessin et est réduite davantage jusqu'à 70-80 C au moment du démoulage. Ladite température (environ 160 C) pour l'opération de formage sous vide est une température de formage du matériau à laquelle la couche de surface proprement dite 1 est dans un état de ramollissement insuffisant pour créer, sur sa surface, un dessin irrégulier"b". Toutefois, vu que la peau de surface
2 présente un état de ramollissement suffisant, on peut former efficacement un dessin irrégulier"b"bien net sur la surface de la couche de surface"a".
La couche de surface proprement dite 1 et la couche tampon 5 ont également pour rôle d'empêcher que la feuille de résine synthétique"c"ne soit trop ramollie et ne festonne au cours du chauffage de la feuille.
Dans la présente invention, si l'on combine de manière avantageuse les conditions telles que les
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degrés de polymérisation des constituants de la couche de surface proprement dite 1 et de la peau de surface 2, la différence entre les deux degrés de polymérisation et la température de chauffage pour la feuille de résine synthétique"c", le dessin irrégulier"b"peut être créé de manière claire et efficace sur la surface de la couche de surface"a".
L'article pour habitacle A est réalisé suivant un procédé dans lequel l'élément de châssis 4 préformé, comme le montre la figure 1, est fixé à la pièce formée "c'"qui a été obtenue de la manière décrite précédemment en utilisant une colle appropriée au cours d'une étape séparée, ou bien suivant un procédé dans lequel, au cours du formage sous vide, l'élément de châssis 4 est fixé à la matrice à pression précédente (non représentée) et est fixé à la feuille de résine synthétique"c"au cours du formage de la feuille, ou bien suivant un procédé dans lequel un élément de châssis 4 est réalisé en mousse d'uréthane sur la face arrière de la couche tampon 5 de la pièce formée "c'''.
Si l'on utilise du polyuréthane à la place de chlorure de polyvinyle comme constituant de la couche de surface"a", le degré et le type de polymérisation des composants isocyanates et polyols du polyuréthane dans la peau de surface 2 et dans la couche de surface proprement dite 1 où la température de ramollissement de la peau de surface 2 est diminuée dans une mesure appropriée par rapport à celle de la couche de surface proprement dite 1.
Dans la combinaison de la couche de surface proprement dite 1 et de la peau de surface 2 où les deux couches sont essentiellement constituées de la même substance chimique tandis que cette substance est un copolymère de deux ou plusieurs types d'éléments monomères, les proportions d'éléments monomères dans
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la couche de surface proprement dite 1 et d'éléments monomères dans la peau de surface 2 diffèrent l'une de l'autre, ou bien le copolymère est préparé de façon à présenter un poids moléculaire plus faible dans la peau de surface 2 que dans la couche de surface proprement dite 1 tandis que la température de ramollissement de la peau de surface 2 est rendue inférieure à celle de la couche de surface proprement dite 1.
Par exemple, un élastomère thermoplastique préparé par copolymérisation du polypropylène comme constituant de base avec un autre composé est utilisé, et la proportion d'éléments monomères du polypropylène et de ceux de l'autre composé est modifée suivant qu'il s'agit de la couche 1 ou 2, ledit élastomère dans la peau de surface présentant un poids moléculaire plus faible que l'élastomère dans la couche de surface proprement dite 1, tandis que la température de ramollissement de la peau de surface 2 peut être rendue inférieure à celle de la couche de surface proprement dite 1.
Dans la présente invention, toutefois, la couche de surface proprement dite 1 et la peau de surface 2 peuvent être constituées de substances chimiques différentes, de manière à ce que la température de ramollissement de la peau de surface 2 soit inférieure à celle de la couche de surface proprement dite 1. Comme exemples de substances chimiques différentes, on peut citer les cas où la substance chimique servant de constituant principal est un polymère d'un élément monomère unique, un copolymère de plusieurs éléments monomères, ou bien un mélange des deux, tandis que le type d'éléments monomères et les nombres types peuvent différer d'un cas à l'autre.
Par exemple, on peut adopter une combinaison d'une résine de chlorure de polyvinyle
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pour la couche de surface proprement dite 1 et un élastomère thermoplastique à base d'uréthane pour la peau de surface 2.
Comme exemples de résines constituant la couche de surface"a"utilisées dans la présente invention on peut citer les polymères et les copolymères présentant une structure réticulée.
Les substances chimiques pouvant être utilisées pour former la peau de surface et la couche de surface proprement dite ne sont pas limitées à celles décrites dans le mode de réalisation ci-dessus. D'autres combinaisons appropriées peuvent être adoptées. Et la température et les autres conditions de formage peuvent être choisies en conséquence, de manière appropriée.
Dans la présente invention, le procédé de création du dessin irrégulier sur la peau de surface n'est pas limité à celui décrit dans le mode de réalisation précité. L'article pour habitacle n'est pas limité au cas représenté à la figure 1. Il peut aussi être celui représenté à la figure 4, ou bien peut être uniquement constitué de la couche de surface "a" comprenant la couche de surface proprement dite et la peau de surface formée sur celle-ci.
D'autre part, il n'est pas toujours nécessaire que l'article pour habitacle présente une structure tridimensionnelle avec une partie arrondie. Il peut avoir une forme plate, comme une plaque. D'autre part, la surface extérieure de la peau de surface 2 peut recevoir une finition de surface en utilisant une résine uréthane ou une résine acrylique.
On donnera ci-après des exemples concrets de réalisation de la présente invention et les résultats de l'évaluation des dessins résultants irréguliers ressemblant à un cuir de buffle. L'évaluation des
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dessins irréguliers sera réalisée par comparaison avec le cas où un dessin irrégulier est obtenu en utilisant un matériau classique (exemple comparatif).
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EXEMPLE (1) (1) Peau de surface partiesen poids Composition : résine de chlorure de polyvinyle (degré de polymérisation : 800) 100
Plastifiant à base 64 d'acide trimellitique
Stabilisant à base d'époxy 8
Stabilisant résistant à la lumière et à la chaleur 4
Pigment 5 Epaisseur : 0, 2 mm Fixation a la couche de surface proprement dite : fusion par chauffage.
(2) Couche de surface proprement dite partiesen poids Composition : Résine de chlorure de polyvinyle (degré de polymérisation : 2.500) 70
Résine modifiant l'al- longement à haute température 30
Plastifiant à base d'acide trimellitique 54
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Stabilisant à base d'époxy 6
Stabilisant résistant à la chaleur et à la lumière 4
Pigment 5 Epaisseur : 0,6 mm Fixation à la couche tampon : une colle à base d'uréthane du type à solvant.
(3) Couche tampon Matériau : une mousse de polypropylène réticulée par faisceau d'électrons (gonflement : 18X).
Epaisseur : 4 mm EXEMPLE COMPARATIF (1) Couche de surface proprement dite partiesen poids Composition : Résine de chlorure de polyvinyle (degré de polymérisation : 1.200 75
Résine modifiant l'al- longement à haute température 25
Plastifiant à base d'acide trimellitique 28
Stabilisant à base d'époxy 7
Stabilisant résistant à la chaleur et à la lumière 4
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Epaisseur : 0,6 mm Fixation à la couche tampon : une colle à base d'uréthane du type à solvant.
(2) Couche tampon Matériau : une mousse de polyuréthane réticulée par faisceau d'électrons (gonflement : 18X) Epaisseur : 4 mm.' EXEMPLE (2) (1) Peau de surface partiesen poids Composition Elastomère thermoplas-100 tique oléfinique (MFR=20, Shore A = 63)
Stabilisant résistant à la chaleur et à la lumière 0,5
Pigment 5 (Note) MFR 230 C, 10 kg, g/10 min, JISK72010 Epaisseur : 0, 1 mm Fixation à la couche de surface proprement dite : fusion par chauffage.
(2) Couche de surface proprement dite parties en poids Composition : Elastomère thermoplas- tique oléfinique 70 (MFR=2, Shore A = 95)
Polypropylène 30
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Stabilisant résistant à la chaleur et à la lumière 0,5
Pigment 5 Epaisseur : 0, 2 mm Fixation à la couche tampon : fusion par chauffage.
(3) Couche tampon Matériau : une mousse de polyéthylène réticulée par faisceau d'électrons (gonflement : 30X).
Epaisseur : 2,5 mm.
EXEMPLE (3) (1) Peau de surface partiesen poids Composition : Elastomère thermoplas- tique d'uréthane à base de polyéther 100 (dureté JIS A = 80)
Lubrifiant (cire de polyéthylène) 1
Pigment 2 Epaisseur : 0, 2 mm Fixation à la couche de surface proprement dite : fusion par chauffage.
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(2) Couche de surface proprement dite partiesen poids Composition : Résine de chlorure de 70 polyvinyle (degré de polymérisation : 2.500)
Résine modifiant l'al- longement à haute température 30
Plastifiant à base d'acide trimellitique 54
Stabilisant à base d'époxy 6
Stabilisant résistant a la chaleur et à la lumière 4
Pigment 5 Epaisseur : 0, 6 mm Fixation à la couche tampon : une colle à base d'uréthane, du type solvant.
(3) Couche tampon Matériau : une mousse de polypropylène réticulée par faisceau d'électrons (gonflement : 18X).
Epaisseur : 4 mm.
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RESULTATS DE L'EVALUATION DES POSSIBILITES DE
CREER UN DESSIN IRREGULIER
EMI17.1
<tb>
<tb> Tempér. <SEP> de <SEP> Echantillon <SEP> de <SEP> feuille <SEP> Possibilité
<tb> surface <SEP> de <SEP> de <SEP> créer <SEP> un
<tb> la <SEP> feuille <SEP> dessin
<tb> (*1) <SEP> irrégulier
<tb> (*2)
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> 185 C <SEP> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple
<tb> Exemple <SEP> @
<tb> comparatif
<tb> Exemple
<tb> Exemple
<tb> 175 C
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple <SEP> @
<tb> comparatif
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> 165 C
<tb> Exemple <SEP> où
<tb> Exemple <SEP> #
<tb> comparatif
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple.
<SEP> 0
<tb> 155 C
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple <SEP> #
<tb> comparatif <SEP> @
<tb>
EMI17.2
emperature de la surtace de la feuille : Température de surface juste après le chauffage de la feuille *2. Possibilité de créer un dessin irrégulier : Comparaison visuelle de la profondeur et de la netteté du dessin irrégulier.
(Supérieur) # > # > # (Inférieur)
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Les exemples ci-dessus (1)- (3) correspondent respectivement aux revendications 2, 3 et 4.
Les résultats mentionnés ci-dessus montrent que tous les produits (1)- (3) obtenus grâce à la présente invention présentent une possibilité améliorée de création d'un dessin irrégulier, même dans la zone à basse température de la surface de la feuille si on les compare aux produits classiques (exemple comparatif).
D'autre part, les produits de la présente invention permettent de maintenir les dessins irréguliers pendant une durée plus longue et leurs caractéristiques de conservation de forme sont donc améliorées.
Nos expériences ont donc permis d'atteindre un résultat tel que la couche de surface proprement dite elle-même, présentant une élasticité élevée grâce à la présente invention, permet d'améliorer la possibilité de créer un dessin irrégulier par comparaison avec la couche de surface proprement dite de type classique.
Conformément à la présente invention, et comme indiqué ci-dessus, vu que la structure de base de la couche de surface est constituée de la couche de surface proprement dite présentant une élasticité élevée, la couche de surface peut être exempte de ruptures même dans sa partie qui est étirée au moment de l'opération de formage ; d'autre part, vu que la température de ramollissement de la peau de surface formée sur la couche de surface proprement dite est inférieure à celle de la couche de surface proprement dite, la peau de surface est maintenue dans un état de ramollissement plus grand au cours de l'opération
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de formage, ce qui permet de créer un dessin irrégulier bien net sur la peau de surface.
Par conséquent, non seulement on peut éviter toute rupture de la couche de surface au cours de l'opération de formage mais on peut également améliorer la possibilité de créer un dessin irrégulier sur la surface de la couche de surface grâce à la peau de surface, ce qui permet qu'un dessin irrégulier présentant une meilleure caractéristique de maintien de sa forme puisse être formé sur la surface de la couche de surface, de manière claire et nette, tout en conservant la dureté de la couche de surface classique. On a donc réalisé l'objectif souhaité de la présente invention.
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SURFACE LAYER OF AN INTERIOR ARTICLE.
TECHNOLOGICAL BACKGROUND 1. Subject of the invention.
The present invention relates to a surface layer of an article to be used in the passenger compartment such as dashboard, front and rear doors on both sides and the roof of an automobile.
2. Description of the prior art.
A conventional element to be mounted in the passenger compartment of an automobile, such as the dashboard comprises, as shown in FIG. 5, a buffer layer 22 formed, for example, of a foam, which is fixed to the external surface of a frame element 21, and a surface layer 23 made of a polyvinyl chloride resin which has an appropriate hardness and which is fixed to the external surface of the buffer layer 22. On the other hand, the layer of surface 23 has an irregular ragged design 24, so as to resemble an artificial leather covering and to give said surface a pleasant touch.
To produce the irregular pattern 24 on the outer face of the surface layer 23, we have developed a vacuum forming method already described in Japanese patent application No. 104848/86, in which the irregular pattern 24 is
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obtained simultaneously with a forming operation using a drawing die whose covering surface represents an irregular drawing which corresponds to the irregular drawing 24 and which has innumerable fine and continuous pores distributed uniformly over said entire covering surface.
In accordance with this method, a sheet of synthetic resin to which the buffer layer 22 is fixed is softened by prior heating at high temperature on the back of the surface layer 23, then the surface of the surface layer 23 is brought into close contact. by suction with the design matrix arranged immediately above, so as to obtain an effect forming, by which the irregular pattern 24 of the design matrix which is, for example, a crumpled design is transferred onto the surface of the layer surface area 23.
However, part of the surface layer 23, for example, a bent part which is greatly stretched during the forming operation, may be broken, or the irregular pattern 24 may be erased as a result of changes in the heating temperature of the synthetic resin sheet or as a result of the temperature decrease of the synthetic resin sheet, or even as a result of variations in said temperature drop during forming with the drawing matrix after heating.
And this trend is more clearly marked in the stretched part.
Abstract of the invention
The present invention has been designed to solve the aforementioned difficulties and has the object of preventing the surface layer from being broken during the forming operation and forming an irregular pattern on the surface of the surface layer of a neat and clear, while retaining the hardness of this layer.
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In accordance with the technical means adopted by the present invention to solve the aforementioned difficulties, the surface of an actual surface layer made of synthetic resin and having a high elasticity is coated with a surface skin whose softening temperature is lower, to an appropriate extent, to that of the surface layer, while an irregular pattern is created on the surface skin.
In accordance with the aforementioned means and since the surface layer proper retains its hardness and has a high elasticity, the resistance of the surface layer is retained even in the part thereof which is stretched during the forming operation. , since the softening temperature of the surface skin formed on the outer surface of the surface layer itself is lower, to an appropriate extent, than that of the surface layer itself, said surface skin being maintained in a softer state, which allows an efficient transfer of a very clear irregular pattern on said surface layer.
Brief description of the figures.
Figure 1 is a partial perspective view of an object for the passenger compartment.
Figure 2 is an enlarged sectional view thereof.
Figure 3 is a sectional view of a sheet of synthetic resin.
Figure 4 is a sectional view of a formed part, and
Figure 5 is a sectional view showing a conventional example.
Description of a preferred embodiment.
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the appended figures.
Figure 1 shows a dashboard for
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automobile as an example of an object A for passenger compartment. The passenger compartment object A comprises a chassis element 4, a buffer layer 5 fixed to the external surface of the chassis element 4 and a surface layer "a" fixed to the external surface of the buffer layer 5. The layer surface "a" consists of two layers which are the actual surface layer 1 and a surface skin 2. An irregular and complicated design "b", such as a crumpled design, is formed clearly over the entire surface of surface skin 2.
In the present invention, the irregular pattern "b" can be produced on the surface of the surface layer "a" simultaneously with the forming of the interior article A by a vacuum forming method using a pattern matrix ( not shown), said drawing matrix having an overlapping surface having the same shape as the shape of the outer surface of the surface skin 2 and having an irregular pattern corresponding to the irregular pattern "b" and also having innumerable fine pores and continuous uniformly distributed over the entire covering surface, as explained above in the description of the prior art.
The frame member 4 can be attached to the buffer layer 5, at the same time that the buffer layer and the surface layer "a" are formed. Or, as shown in Figure 3, a sheet of synthetic resin "comprising the buffer layer 5 and the surface layer" a "which have been assembled, can be formed with a predetermined shape, together with the irregular pattern" b "and separately with respect to the chassis element 4, in order to constitute a formed part" c '' '(see FIG. 4), while the chassis element 4 can then be fixed to the formed part
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this in another step. Any other suitable method can be used.
The frame member 4 having a layer which serves as the core for the passenger compartment article A is prepared with a predetermined shape using a material having an appropriate strength and hardness such as ABS resin, rigid polyurethane resin or polypropylene.
The buffer layer 5 is fixed to the outer surface of the frame element 4 using an adhesive such as a fusion adhesive.
The buffer layer 5, which serves as a shock absorber, is obtained by foaming a material such as a polypropylene or polyurethane resin with an appropriate swelling rate. The surface layer "a" is fixed to the outer surface of the buffer layer 5 using an appropriate adhesive.
The surface layer "a" consists, as mentioned above, of two layers which are the actual surface layer 1, having an appropriate hardness, and the surface skin 2 formed on the outer surface of the actual surface layer 1 and having the irregular pattern "b" formed using a pattern matrix, as described above.
The actual surface layer 1 maintains the surface layer "a" at a predetermined hardness and has a high elasticity which allows the surface layer "a" to be easily stretched during the forming operation. The surface skin 2 is a thin layer structure, intended to form an irregular pattern "b" of, for example, about 100 vau deep on the outer surface of the surface layer "a" and has a lower softening temperature to that of the actual surface layer 1.
In the combination of the surface layer
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proper 1 and surface skin 2 where the two layers 1 and 2 consist essentially of the same chemical substance which is a polymer of a simple compound, this polymer is prepared in such a way that its degree of polymerization is more lower in the surface skin 2 than in the actual surface layer 1, while the softening temperature of the surface skin 2 is lower than that of the actual surface layer 1.
For example, the actual surface layer 1 and the surface skin 2 essentially consist of polyvinyl chloride having a high degree of polymerization of about 2,500 for the actual surface layer 1, while a polyvinyl chloride having a low degree of polymerization of around 800 is used for the surface skin 2.
In this case, the amount of plasticizer to be incorporated into the actual surface layer 1 is advantageously increased as a function of the relatively high degree of polymerization of the resin, so as to decrease its softening temperature and make the surface layer proper highly elastic, while retaining the required hardness. To improve the conservation of the hardness and the resistance of the actual surface layer 1, it is possible to incorporate therein, in an appropriate proportion, a synthetic resin such as, for example, an ABS resin.
The method for preparing the irregular pattern "b" on the surface skin 2 of the actual surface layer "a" will be described below using the material mentioned above.
The synthetic resin sheet "c" shown in Figure 3 is hung horizontally and softened by heating to about 185 C. The sheet
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"c" thus softened is placed with the actual surface layer "a" facing upwards just below the covering surface, at the lower end of the drawing matrix which precedes it (not shown), then a vacuum suction allows the sheet "c" to adhere strongly to the design matrix on the side of the surface skin 2. In this case, and in order to improve the adhesion, a pressure matrix can be pressed which is in correspondence with the drawing matrix against sheet "c" from below this sheet.
When the synthetic resin sheet "c" is released, a formed part "c" is obtained having a sharp and complicated irregular design "b" similar to a buffalo leather, said design being obtained at the same time as the operation of forming.
The temperature of the synthetic resin sheet "c" which has been heated to about 185 C is lowered to about 160 C at the time of vacuum forming, using the drawing die and is further reduced to 70-80 C at the time of demolding. Said temperature (around 160 ° C.) for the vacuum forming operation is a material forming temperature at which the actual surface layer 1 is in a state of softening insufficient to create, on its surface, an irregular pattern "b ". However, since the surface skin
2 has a sufficient softening state, an irregular pattern "b" can be effectively formed on the surface of the surface layer "a".
The actual surface layer 1 and the buffer layer 5 also have the role of preventing the synthetic resin sheet "c" from being too softened and scalloping during the heating of the sheet.
In the present invention, if the conditions such as the
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degrees of polymerization of the constituents of the actual surface layer 1 and of the surface skin 2, the difference between the two degrees of polymerization and the heating temperature for the synthetic resin sheet "c", the irregular pattern "b" can be created clearly and effectively on the surface of the surface layer "a".
The article for passenger compartment A is produced according to a method in which the preformed chassis element 4, as shown in FIG. 1, is fixed to the formed part "c" which has been obtained in the manner described above using a suitable glue during a separate step, or according to a process in which, during vacuum forming, the frame element 4 is fixed to the previous pressure die (not shown) and is fixed to the sheet of synthetic resin "c" during sheet forming, or else according to a process in which a frame element 4 is made of urethane foam on the rear face of the buffer layer 5 of the formed part "c '' ' .
If polyurethane is used in place of polyvinyl chloride as the constituent of the surface layer "a", the degree and type of polymerization of the isocyanate and polyol components of the polyurethane in the surface skin 2 and in the layer of actual surface 1 where the softening temperature of the surface skin 2 is reduced to an appropriate extent compared to that of the actual surface layer 1.
In the combination of the actual surface layer 1 and the surface skin 2 where the two layers consist essentially of the same chemical substance while this substance is a copolymer of two or more types of monomer elements, the proportions d '' monomer elements in
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the actual surface layer 1 and the monomer elements in the surface skin 2 differ from one another, or else the copolymer is prepared so as to have a lower molecular weight in the surface skin 2 than in the actual surface layer 1 while the softening temperature of the surface skin 2 is made lower than that of the actual surface layer 1.
For example, a thermoplastic elastomer prepared by copolymerization of polypropylene as a basic constituent with another compound is used, and the proportion of monomer elements of polypropylene and those of the other compound is modified depending on whether it is the layer 1 or 2, said elastomer in the surface skin having a lower molecular weight than the elastomer in the surface layer proper 1, while the softening temperature of the surface skin 2 can be made lower than that of the actual surface layer 1.
In the present invention, however, the actual surface layer 1 and the surface skin 2 may be made up of different chemicals, so that the softening temperature of the surface skin 2 is lower than that of the layer Surface area proper 1. As examples of different chemical substances, mention may be made of cases where the chemical substance serving as main constituent is a polymer of a single monomer element, a copolymer of several monomer elements, or else a mixture of the two, while the type of monomeric elements and the standard numbers may differ from case to case.
For example, we can adopt a combination of a polyvinyl chloride resin
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for the actual surface layer 1 and a thermoplastic elastomer based on urethane for the surface skin 2.
As examples of resins constituting the surface layer "a" used in the present invention, mention may be made of polymers and copolymers having a crosslinked structure.
The chemicals which can be used to form the surface skin and the actual surface layer are not limited to those described in the above embodiment. Other suitable combinations can be adopted. And the temperature and other forming conditions can be chosen accordingly, suitably.
In the present invention, the method of creating the irregular pattern on the surface skin is not limited to that described in the aforementioned embodiment. The interior article is not limited to the case shown in FIG. 1. It can also be that shown in FIG. 4, or else it can only consist of the surface layer "a" comprising the surface layer proper. and the surface skin formed thereon.
On the other hand, it is not always necessary for the cabin article to have a three-dimensional structure with a rounded part. It can have a flat shape, like a plate. On the other hand, the outer surface of the surface skin 2 can receive a surface finish using a urethane resin or an acrylic resin.
Concrete examples of the present invention will be given below and the results of the evaluation of the resulting irregular patterns resembling a buffalo leather. The evaluation of
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irregular drawings will be made by comparison with the case where an irregular drawing is obtained using a conventional material (comparative example).
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EXAMPLE (1) (1) Surface skin parts by weight Composition: polyvinyl chloride resin (degree of polymerization: 800) 100
Plasticizer based on trimellitic acid
Epoxy stabilizer 8
Light and heat resistant stabilizer 4
Pigment 5 Thickness: 0.2 mm Attachment to the actual surface layer: melting by heating.
(2) Surface layer proper parts by weight Composition: Polyvinyl chloride resin (degree of polymerization: 2.500) 70
High temperature extension resin 30
Plasticizer based on trimellitic acid 54
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Epoxy stabilizer 6
Heat and light resistant stabilizer 4
Pigment 5 Thickness: 0.6 mm Attachment to the buffer layer: solvent-based urethane glue.
(3) Buffer layer Material: polypropylene foam cross-linked by electron beam (swelling: 18X).
Thickness: 4 mm COMPARATIVE EXAMPLE (1) Surface layer proper parts by weight Composition: Polyvinyl chloride resin (degree of polymerization: 1,200 75
High temperature extension resin 25
Plasticizer based on trimellitic acid 28
Epoxy-based stabilizer 7
Heat and light resistant stabilizer 4
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Thickness: 0.6 mm Attachment to the buffer layer: solvent-based urethane glue.
(2) Buffer layer Material: polyurethane foam cross-linked by electron beam (swelling: 18X) Thickness: 4 mm. ' EXAMPLE (2) (1) Surface skin parts by weight Composition Elastomer thermoplas-100 olefinic tick (MFR = 20, Shore A = 63)
Heat and light resistant stabilizer 0.5
Pigment 5 (Note) MFR 230 C, 10 kg, g / 10 min, JISK72010 Thickness: 0.1 mm Fixing to the actual surface layer: melting by heating.
(2) Surface layer proper parts by weight Composition: Olefinic thermoplastic elastomer 70 (MFR = 2, Shore A = 95)
Polypropylene 30
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Heat and light resistant stabilizer 0.5
Pigment 5 Thickness: 0.2 mm Attachment to the buffer layer: melting by heating.
(3) Buffer layer Material: polyethylene foam crosslinked by electron beam (swelling: 30X).
Thickness: 2.5mm.
EXAMPLE (3) (1) Surface skin parts by weight Composition: Thermoplastic urethane elastomer based on polyether 100 (JIS hardness A = 80)
Lubricant (polyethylene wax) 1
Pigment 2 Thickness: 0.2 mm Fixing to the actual surface layer: melting by heating.
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(2) Surface layer proper parts by weight Composition: 70 polyvinyl chloride resin (degree of polymerization: 2.500)
High temperature extension resin 30
Plasticizer based on trimellitic acid 54
Epoxy stabilizer 6
Heat and light resistant stabilizer 4
Pigment 5 Thickness: 0.6 mm Attachment to the buffer layer: urethane-based adhesive, solvent type.
(3) Buffer layer Material: polypropylene foam cross-linked by electron beam (swelling: 18X).
Thickness: 4 mm.
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RESULTS OF THE EVALUATION OF THE POSSIBILITIES OF
CREATE AN IRREGULAR DRAWING
EMI17.1
<tb>
<tb> Temp. <SEP> of <SEP> Sample <SEP> of <SEP> sheet <SEP> Possibility
<tb> surface <SEP> of <SEP> of <SEP> create <SEP> a
<tb> the <SEP> sheet <SEP> drawing
<tb> (* 1) <SEP> irregular
<tb> (* 2)
<tb> Example <SEP> # <SEP> #
<tb> 185 C <SEP> Example <SEP> # <SEP> #
<tb> Example
<tb> Example <SEP> @
<tb> comparison
<tb> Example
<tb> Example
<tb> 175 C
<tb> Example <SEP> # <SEP> #
<tb> Example <SEP> @
<tb> comparison
<tb> Example <SEP> # <SEP> #
<tb> Example <SEP> # <SEP> #
<tb> 165 C
<tb> Example <SEP> where
<tb> Example <SEP> #
<tb> comparison
<tb> Example <SEP> # <SEP> #
<tb> Example.
<SEP> 0
<tb> 155 C
<tb> Example <SEP> # <SEP> #
<tb> Example <SEP> #
<tb> comparison <SEP> @
<tb>
EMI17.2
sheet surface temperature: Surface temperature just after the sheet is heated * 2. Ability to create an irregular drawing: Visual comparison of the depth and sharpness of the irregular drawing.
(Upper) #> #> # (Lower)
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The above examples (1) - (3) correspond respectively to claims 2, 3 and 4.
The results mentioned above show that all the products (1) - (3) obtained by means of the present invention have an improved possibility of creating an irregular pattern, even in the low temperature zone of the sheet surface if they are compared to conventional products (comparative example).
On the other hand, the products of the present invention make it possible to maintain the irregular patterns for a longer period of time and their shape retention characteristics are therefore improved.
Our experiments have therefore made it possible to achieve a result such that the actual surface layer itself, having a high elasticity thanks to the present invention, makes it possible to improve the possibility of creating an irregular design by comparison with the surface layer. properly speaking of the conventional type.
In accordance with the present invention, and as indicated above, since the basic structure of the surface layer consists of the actual surface layer having high elasticity, the surface layer can be free from ruptures even in its part which is stretched at the time of the forming operation; on the other hand, since the softening temperature of the surface skin formed on the actual surface layer is lower than that of the actual surface layer, the surface skin is maintained in a greater softening state at during operation
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forming, which makes it possible to create a very clear irregular pattern on the surface skin.
Consequently, not only can the surface layer be prevented from breaking during the forming operation, but the possibility of creating an irregular pattern on the surface of the surface layer can also be improved by virtue of the surface skin, which allows an irregular pattern having a better shape retention characteristic to be formed on the surface of the surface layer, in a clear and clean manner, while retaining the hardness of the conventional surface layer. The desired objective of the present invention has therefore been achieved.