JP2000176963A - 貼り合わせ成形方法、および、その装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半透明、または、不透明の樹脂層を表面に有
する表皮材の貼り合わせ成形方法において、微細な表面
凹凸加飾模様を有する金型キャビティ面等を表皮材の表
面に転写して、傷がなく、付加価値の高い貼り合わせ成
形品を得る。 【解決手段】 コア材の溶融樹脂の充填完了後に、一旦
金型をわずかに開いて型開状態として表皮材の表面と金
型キャビティ面との間に空隙を生じさせた後、再度金型
を閉じることによって該表皮材の表面に該金型キャビテ
ィ面を、良好に転写させることによって、外観の良い貼
り合わせ成形品を得る。また、微細な表面凹凸加飾模様
を有する金型キャビティ面を表皮材の表面に転写するこ
とによって付加価値の高い貼り合わせ成形品を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表皮材とコア材の
溶融樹脂を一体的に成形する貼り合わせ成形方法に係わ
り、特に、半透明、または、不透明の樹脂層を表面に有
する表皮材の貼り合わせ成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車、家電、建材等に使用され
る樹脂成形品は表面に加飾を施し、意匠性や機能性等を
向上させた高付加価値な成形品が求められている。そし
て、従来から、上記のような高付加価値な成形品を成形
するために、型開した一対の金型間に表面を加飾した表
皮材を入れ、型閉して金型に型締力を負荷した後、金型
内にコア材の樹脂を充填して表皮材とコア材の溶融樹脂
を一体的に成形し、コア材の溶融樹脂の冷却完了後、型
締力を除去して成形品を取出す、貼り合わせ成形方法が
行われている。

【０００３】この成形方法であれば、加飾した表皮材の
表面が成形品の外観面を構成することになり、成形品の
成形と加飾が同時にでき、表皮材の種類を変えることに
よって成形品の加飾を自在に施すことが可能である。な
お、貼り合わせ成形を行う場合、金型の間に配される表
皮材は、予め、プレス成形などによって金型のキャビテ
ィ形状と同様な形状に賦形された表皮材（プリフォーム
と称することもある）が用いられるか、あるいは、シー
ト状の表皮材（表皮シートと称するこもある）が用いら
れ、表皮材の表面に施される加飾は様々であり、一般的
な物としては、絵柄のプリント、起毛の植設、しぼ模様
等が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の貼り合わせ成形方法では、コア材である溶融樹
脂を金型内に充填して表皮材とコア材の樹脂を一体的に
貼り合わせ成形する際、金型内に充填されるコア材の溶
融樹脂の温度で表皮材が加熱され、また、該充填される
樹脂の充填圧で表皮材が金型に強く押圧されることとな
る。

【０００５】そのため、表皮材の表面に微細な凹凸をつ
ける加飾模様（表面凹凸加飾模様、あるいは、単に表面
加工と称することもある）を施したい場合、表皮材の表
面が樹脂層で形成されていると、予め表皮材の表面に表
面加工を施していたとしても、成形の際に溶融樹脂から
伝わる熱で加熱されて高い温度になった表皮材の表面
が、高い圧力で金型キャビティ面に押し付けられること
により、表面の凹凸がなくなり、表面加工が消失すると
いった問題があった。なお、前記表面加工を施してある
表皮材の表面は、風合いの面から半透明、または、不透
明の樹脂層で形成されていることが多く、前記表面加工
は、しぼ模様、梨地模様、ストライプ模様、絵柄模様
等、表皮材の表面に微細な凹凸をつけことによって表現
することのできる様々な模様、マーク等である。

【０００６】また、貼り合わせ成形に用いられる表皮材
の表面が加飾された樹脂層で形成されている場合、例え
ば、表面が樹脂等で被覆された表皮材等である場合、そ
の表面は非常に繊細であり傷つきやすい。そのため、前
記の表皮材は、取り扱いに細心の注意が必要であり、運
搬や保管等が慎重に行われているが、それでも、加飾さ
れた樹脂層に微細な傷をつけてしまうことが多かった。
そして、わずかに傷ついた表皮材を貼り合わせ成形の前
にすべてチェックし取り除くのは難しく、その結果、表
面が傷ついた表皮材を用いて貼り合わせ成形をおこなっ
ていた。

【０００７】また、プリフォームされていないシート状
の表皮材を使用した場合は、傷のない表皮材を用いて
も、金型の中で賦形される際に、金型で擦ったり、引っ
かいたりすることによって表皮材の表面が傷つくことが
多くあった。しかし、これらの表面の傷は、従来の貼り
合わせ成形方法では消失しないので、成形後の成形品に
も傷が残り、不良品となっていた。

【０００８】本発明は、以上のような従来技術の問題に
鑑みてなされたものであり、半透明、または、不透明の
樹脂層を表面に有する表皮材を用いた貼り合わせ成形時
に、金型キャビティ面を表皮材の表面に転写することに
よって、外観の良い貼り合わせ成形品を得ることを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するため本発明は、（１） 型開された一対の金型の間
に半透明、または、不透明の樹脂層を表面に有する表皮
材を配し、型閉した後、金型キャビティ内にコア材の溶
融樹脂を充填して該表皮材と該コア材を一体的に成形す
る貼り合わせ成形方法であって、コア材の溶融樹脂の充
填完了後に、一旦金型をわずかに開いて型開状態とした
後、再度金型を閉じることによって該表皮材の表面に該
金型キャビティ面を転写させることを構成とした。

【００１０】（２） 上記（１）の貼り合わせ成形方法
において、充填するコア材の溶融樹脂の温度を、表皮材
の表面層を形成する樹脂のガラス転移温度より高くする
構成とした。

【００１１】（３） 上記（１）、または、（２）の貼
り合わせ成形方法において、表皮材の表面が接する金型
キャビティ面に微細な表面凹凸加飾模様を有する構成と
した。

【００１２】（４） 一対の金型と、該金型を自在に開
閉して型締力を負荷する型締装置と、該金型にコア材の
溶融樹脂を充填する射出装置と、からなり、該一対の金
型で形成されるキャビティ内にコア材の溶融樹脂を充填
し、一対の金型の間に配された半透明、または、不透明
の樹脂層を表面に有する表皮材と該コア材を一体的に成
形する貼り合わせ成形装置であって、前記成形装置は、
金型にコア材の溶融樹脂を充填完了後、該金型を、予め
設定する設定時間の間、予め設定する型開量で型開状態
とした後、再度金型を閉じるようにした制御装置を備え
ることを構成とした。

【００１３】（５） 上記（４）の貼り合わせ成形装置
において、一対の金型は、表皮材の表面が接する金型キ
ャビティ面に微細な表面凹凸加飾模様を有する構成とし
た。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例の詳細について説明する。図１〜図３は本発明の実
施例に係り、図１は貼り合わせ成形装置の全体構成図、
図２は型開時の金型の要部断面図、図３は貼り合わせ成
形法のフローチャートである。図４は成形中の表皮シー
トＳの温度変化を示すグラフであり、図４の（ａ）は本
発明の実施例による場合を示し、図４の（ｂ）は従来の
場合を示す。図５は、表皮シートＳに転写された凹凸の
大きさを接触式の表面形状測定器（東京精密製サーフコ
ム）で測定した結果を示すグラフであり、図５の（ａ）
は本発明の実施例による場合を示し、図５の（ｂ）は従
来の場合を示す。

【００１５】図１に示すように、本実施例に使用される
貼り合わせ成形装置１００は、金型１０と型締装置２０
と射出装置３０と型締装置と射出装置を制御する制御装
置６０とで構成される。金型１０は、固定盤１に取り付
けられた固定金型３と可動盤２に取り付けられた可動金
型４とからなる。

【００１６】図１に示すように、型締装置２０は、可動
盤２と固定盤１と型締シリンダ２２と、型締シリンダ２
２に所望の油圧を供給する油圧源を備え、可動盤２は図
示しないタイバーに案内されて、型締シリンダ２２の駆
動により可動金型４とともに前後進できるよう構成され
ている。本実施例においては、位置センサＬが、可動盤
２の位置を測定できるようにして配されており、可動盤
２の位置を測定した該位置センサＬの出力信号は、制御
装置６０に入力され、制御装置６０は、該位置センサＬ
の出力信号よって可動盤２の位置を検知し、型締シリン
ダ２２に油圧を供給する型締シリンダ制御バルブ（型締
ＣＹＬ制御バルブと称することもある）を制御して、可
動盤２を所望の位置に正確に移動させることによって、
可動盤２に取り付けられた可動金型４を所望の位置に正
確に移動させて金型１０を自在に開閉し、また、型締で
きるよう構成されている。なお、本実施例においては図
１に示すような直圧タイプの型締装置２０を使用した
が、可動盤２を所望の位置に正確に、かつ、自在に移動
させることができ、金型に十分な型締力を負荷すること
のできる型締装置であれば、本実施例に限らず、トグル
タイプ、あるいは、他のタイプの型締装置を本発明に用
いても良い。

【００１７】図１に示す射出装置３０は、バレル３２と
バレル３２に内装されスクリュフライトを有するスクリ
ュウ３４と、バレル３２内にコア材樹脂を供給するホッ
パ３８と、該スクリュウ３４を前後進させる射出シリン
ダ４０と、該スクリュウ３４を回転させる油圧モータ４
２と、射出シリンダ４０と油圧モータ４２に所望の油圧
を供給する油圧源を備え、前記バレル３２外周面には、
図示しないヒータが取付けられている。

【００１８】前記射出装置３０は、油圧モータ４２によ
ってスクリュウ３４が回転することにより、ホッパ３８
からペレット形状のコア材樹脂がバレル内に供給される
構造となっており、該供給されたペレット形状のコア材
の樹脂は、バレル３２に取付けられたヒータによって加
熱され、また、スクリュウ３４の回転によって混練圧縮
作用を受けることによって溶融し、スクリュウ前方に送
られる。スクリュウ３４の前方に送られたコア材の溶融
樹脂は、射出シリンダ４０によって前進するスクリュ３
４によって、バレル３２の先端部にあるノズル３９から
押出（射出と称することもある）すことができる。

【００１９】実施例において使用する金型１０は、請求
項３、および、請求項５の発明にあるように、成形時に
表皮材表面と接する側の金型キャビティ面の表面加工と
して、加飾模様Ｋ（本実施例においてはしぼ模様面）を
形成しているが、請求項１、請求項２、および、請求項
４の発明においては、成形時に表皮材表面と接する側の
金型構造が、鏡面であっても良い。

【００２０】また、金型１０は、金型キャビティ５にコ
ア材Ｑの樹脂を充填した後、金型１０をわずかに型開き
する時、表皮シートＳの表面（表面側と称することもあ
る）と金型キャビティ面との間に空隙が生じるような型
構造にする必要があり、金型１０を開いた時に、成形品
が固定金型３に残るような金型キャビティ５の形状であ
って、成形品は、固定金型３に内蔵された図示されてい
ない製品突き出し装置によって固定金型３より突き出さ
れ、取り出される。

【００２１】実施例に用いた制御装置６０は、型締装置
を制御する型締制御部と型締条件を設定する型締条件設
定器、および、射出装置を制御する射出制御部と射出条
件を設定する射出条件設定器とからなる。

【００２２】以下、本発明の実施例による貼り合わせ成
形方法の工程を図１〜図３を用いて説明する。

【００２３】本実施例で使用した表皮材は、多層構造の
シートであり、ベース層（裏面側）をポリオレフィン系
樹脂、表面層（表面側）を着色された不透明のポリエチ
レンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂と称することもあ
る）で形成した表皮シートＳである。

【００２４】本発明に使用できる表皮材は、表面が樹脂
層で形成される表皮材、例えば、表面に樹脂製シートを
配した表皮材や、表面を樹脂の塗膜で被覆した表皮材等
であって、表皮材の表面を形成する樹脂層はそのガラス
転移温度（Ｔｇｓ）が金型内に充填する際のコア材樹脂
の溶融温度（Ｔｃ）よりあまり高くないものであれば良
く、該ガラス転移温度（Ｔｇｓ）が該溶融温度（Ｔｃ）
と同程度であれば好ましく、該ガラス転移温度（Ｔｇ
ｓ）が該溶融温度（Ｔｃ）より低いものが特に好まし
い。なお、前記条件を満たせば、本実施例にあるような
多層構造のシートに限らず、単層の樹脂シートや、樹脂
のプレス成形品でも良い。

【００２５】まず、最初の工程として、貼り合わせ成形
装置１００に取り付けられた金型１０が型開き状態のと
き、図２に示すように、表皮材供給装置であるロール６
によって、表皮材である表皮シートＳは、可動金型４側
に表面を向けた状態で張架されて固定金型３と可動金型
４の間に供給され、セットされる。その後、金型は最初
の型閉（初期型締状態と称することもある）を行われる
が、表皮シートＳが一定の張力を保って引っ張られたま
ま、可動金型４によって固定金型３側に押しつけられ、
固定金型３と可動金型４の間に挟み込まれ、図示されな
い真空吸引装置によって可動金型４に吸引されることに
よって、可動金型４側の金型キャビティ５面の形状に沿
って、伸ばされ、変形することによって、前記金型キャ
ビティ５の形状とほぼ同様な形状になって金型１０の中
に入る。また、型閉時に、金型１０内に内蔵された図示
していないシート切断機構が作動し金型上下両端部で表
皮シートＳを切断する。

【００２６】なお、本実施例においては、表皮材として
シート状の表皮シートＳを使用し、ロール６により、表
皮材である表皮シートＳを固定金型３と可動金型４の間
に供給したが、表皮材の形状に合わせて、金型内への供
給（搬入）手段、金型への固定手段、金型外へ取出手段
を適宜選択することは勿論である。

【００２７】例えば、表皮材がプリフォームされている
場合等においては、表皮材の供給手段としての表皮材供
給装置として、ロボットアームを使用し、ロボットアー
ムによって固定金型３と可動金型４の間に表皮材を供給
（搬入）し、金型への固定手段として、金型に配設され
た針に表皮材を突き刺すことによって、あるいは、金型
に配設されたスプリングで表皮材を押さえることによっ
て、表皮材を金型に固定した後、型締して貼り合わせ成
形を行なう。成形後は、金型外への成形品の取出手段と
しての成形品取出装置として、ロボットアームを使用
し、ロボットアームを用いて成形品を取出す等といった
方法が一般的である。また、本実施例においては、常温
の表皮材を加温することなく金型１０内にセットした
が、表皮シートＳの賦形性と転写性等の向上のため、熱
風発生器などによって表皮シートＳを加温した状態で金
型内にセットしても良い。

【００２８】ここで、前記した初期型締状態は、コア材
Ｑの充填時に充填圧力で金型１０が開かないように十分
に型締力を与えた状態（通常型締状態と称することもあ
る）、コア材Ｑの充填時に充填圧力で金型１０がわずか
に開く程度の型締力を与えた状態（低圧型締状態と称す
ることもある）、あるいは、わずかに金型を開いた状態
（型開量保持状態と称することもある）の内、いずれか
の１つを選択する。

【００２９】初期型締状態を、前記３つ状態のどれに選
択するかは、表皮材の形態、製品形状、金型ゲート構造
などを考慮し、例えば、コア材Ｑを充填する際の熱や圧
力で表皮材を損傷させる場合がある場合は、初期の型締
状態を低圧型締状態とすれば表皮材の損傷を防止する効
果が期待できる。また、ダイレクトゲート式の金型１０
であって、コア材Ｑが充填時に表皮材に直接衝突して、
ゲート近傍の表皮材が損傷する可能性がある場合は、初
期の型締状態を型開量保持状態とし、コア材Ｑが充填時
に表皮材に衝突する際の速度が低下するのでゲート近傍
の表皮材の損傷を防止することができる。

【００３０】なお、後述するコア材Ｑの射出充填工程中
と保圧工程中は、初期型締状態を継続してもよく、必要
に応じて型締多段制御プロファイルに基づいた型締力、
あるいは、型開量の多段制御をおこなってもよい。ま
た、射出充填工程で、冷却固化収縮量を加算した樹脂量
を射出充填し、型締の多段制御で型締側から保圧をおこ
なってもよい。本実施例においては、表皮材がベース層
を有しているためコア材Ｑを充填する際の熱や圧力で表
皮材を損傷させる可能性が少ないので、初期型締状態を
通常型締状態とし、コア材Ｑの射出充填工程中も保圧工
程中も、継続して十分な型締力を与え、コア材Ｑの充填
圧力で金型１０が開かないようにした。

【００３１】次に、初期型締状態された金型に、射出装
置３０の射出動作により、コア材Ｑ（本実施例では、ポ
リプロピレン）が、金型キャビティ５に射出充填され、
予め、射出条件設定器に設定された所定のスクリュー位
置で保圧工程に切り替わり、射出条件設定器に設定され
た所定の保圧時間の間、保圧される。

【００３２】ここで、コア材Ｑであるポリプロピレン
（ＰＰと称することもある）を金型内に充填する時の溶
融温度は２００℃前後であり、表皮材として使用した表
皮シートＳの表面のＰＥＴ樹脂のガラス転移温度は７０
℃程度であることから、表皮材の表面を形成する樹脂層
のガラス転移温度が金型内に充填する際のコア材Ｑの溶
融温度より低いという条件を満足する。

【００３３】そして、制御装置６０の射出制御部にはタ
イマＡが内蔵されており、タイマＡは保圧完了時から計
時開始を始める。そして、タイマＡの経過時間ｔ₁が、
予め射出条件設定器に設定された設定時間になった時点
で、金型の型締力を解除するタイミング指令を型締制御
部に発信する。

【００３４】型締制御部は、射出制御部から前記タイミ
ング指令を受信した後、型締力を解除し、型開き（本実
施例においては、型開量１ｍｍ）動作を正確に行う。ま
た、型締制御部にはタイマＢが内臓されており、タイマ
Ｂはタイミング指令受信時から計時開始を始め、予め型
締条件設定器に設定された保持時間Ｈｔの間、その型開
量を保持し、保持時間Ｈｔ経過後、再型閉し、再び型締
め力を負荷して、型締条件設定器に設定された保持時間
Ｃｔ（冷却時間と称することもある）の間、型締力を保
持して金型内の成形品を冷却し、成形品が十分に冷却さ
れた保持時間Ｃｔ経過後に大きく型開動作して、成形後
の貼り合わせ成形品を取出す。

【００３５】図４は、この時の、表皮シートＳの温度変
化を、表皮シートＳの表面に貼り付けた表面温度計８
（本実施例においては熱電対）により測定した結果を示
すグラフである。ここで、図４の（ａ）は本実施例の方
法による場合を示し、図４の（ｂ）は従来の方法の場合
を示す。なお、本実施例においては、表皮シートＳの表
面に貼り付けた表面温度計８にて表皮シートＳの温度を
測定したが、表皮材の表面が接する金型キャビティ５面
に表面温度計を配して表皮材の表面温度を測定しても勿
論良い。

【００３６】一般的に熱プレスにより樹脂表面に対向す
る金属等の表面を転写するためには、温度が高いほど、
また、圧力が高いほどその転写性は良好となる。しかし
ながら、高温で熱プレス後、そのままの温度で樹脂を取
り出すと、その表面はポリマー分子の分子運動により転
写前の元の形状に戻ろうとするため、この現象を防止す
るには転写時の樹脂温度より、取り出し時の樹脂温度を
できるだけ低温にする必要がある。例えば、その表面が
ガラス転移点が６９℃のポリエチレンテレフタレート樹
脂のシートを、１００℃で熱プレスして後５０℃まで冷
却して取出すと樹脂シートの表面は金属等の表面を転写
するが、１００℃で熱プレスして１００℃で取出したの
では、ポリマー分子の分子運動により元の形状に復元
し、転写面が消失してしまうため樹脂シートの表面は金
属等の表面を転写しない。

【００３７】なお、この復元現象は、成形後の使用時に
おいても発生し、転写の際の温度より使用時の温度が高
い場合、該転写前の表面が復元して転写面が消失してし
まう場合がある。そのため、例え、ガラス転移温度が室
温付近にある樹脂が表皮材の表面を形成する表皮シート
Ｓを貼り合わせ成形する場合でも、その使用環境を考え
ると出来るだけ高温で表面転写させる必要がある。

【００３８】従来方法の場合の表皮シートＳの温度変化
を示す図４の（ｂ）は、射出開始後、コア材Ｑの充填に
より、徐々に上昇するが、その温度上昇は、コア材Ｑの
樹脂から与えられる熱量と、可動金型４にとられていく
熱量とのバランスによって決まるため、可動金型４にと
られ逃げていく熱量が大きい従来方法では、表皮シート
Ｓの到達温度は高くあがることができない。

【００３９】実施例の場合の表皮シートＳの温度変化を
示す図４の（ａ）は、時刻ｔ₁で金型をわずかに例え
ば、１ｍｍ開くことにより、表皮シートＳと可動金型４
の間に空隙（空気の断熱層）が形成され、表皮シートＳ
からとられていく熱量が減少するので金型を開いている
保持時間Ｈｔの間に、表皮シートＳの温度は急激に上昇
し高くなる。なお、本実施例による型開量は１ｍｍであ
ったが、空気の断熱層が形成されて表皮シートＳの温度
が上昇することは、型開量０．１ｍｍ以上であれば金型
を完全に開いても効果が確認されているが、効果が高い
のは、０．１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲であり、特に
効果が高いのは、１ｍｍから５ｍｍまでの範囲であっ
た。

【００４０】また、型開時刻ｔ₁の時刻がはやいほど、
型開きした後の、表皮シートＳの温度が高くまで上昇
し、到達温度が高いが、ｔ₁が遅いと前記到達温度は低
くなる。但し、ｔ₁の時刻があまりはやすぎると型開き
の際に、成形品の形状が損なわれることがあるので、そ
れらを考慮して時刻ｔ₁を決定する必要がある。

【００４１】この後、表皮シートＳの温度は、コア材Ｑ
の樹脂から与えられる熱量が減少し、それ以上に上昇し
なくなる最高温度Ｔｍａｘに達する。このとき、Ｔｍａ
ｘの温度は、コア材Ｑの樹脂のその時点での溶融温度近
くになるので、表皮シートＳの表面層の樹脂のガラス転
移温度を超えるまで上昇する。

【００４２】次に、表皮シートＳの温度が、表皮シート
Ｓの表面層の樹脂のガラス転移温度以上、好ましくは、
軟化点（結晶性樹脂の場合は融点）に達した時点で、金
型を再型締めする。再型締めするタイミングについて
は、貼り合わせ成形中の表皮シートＳの温度を常に測定
し、ガラス転移温度以上、好ましくは、軟化点（結晶性
樹脂の場合は融点）に達した時点で再型締めするように
制御装置６０にプログラムし、できれば、型締装置の応
答遅れなどもアルゴリズムに取り込んだ制御なども検討
してシステム化するのが好ましい方法であるが、簡易的
な方法としては、成形された製品の転写の状態を、目視
で確認しながら、型開時刻ｔ₁と保持時間Ｈｔを変更し
て最適な再型締条件の設定を行なう。本実施例の場合に
おいては、貼り合わせ成形中の表皮シートＳの温度を測
定し、表面層の樹脂がガラス転移温度以上の最高温度Ｔ
ｍａｘに到達する保持時間Ｈｔを調べ、保持時間Ｈｔに
おいて再型締めするように型締条件設定器に設定した。

【００４３】これにより、表面層の樹脂が、ガラス転移
温度以上にある表皮シートＳに可動金型４の金型キャビ
ティ面を転写させる。本実施例の場合は、第２、第３の
発明にあるように、可動金型４の金型内面に表面加工を
施し、しぼ模様等の加飾をしているため、表皮シートＳ
の表面に接するしぼ模様等の加飾面が表皮シートＳの表
面に転写されることとなる。なお、この時、可動金型４
キャビティ面が鏡面であれば、表皮シートＳの表面は鏡
面状態となることは勿論である。

【００４４】図５は、金型キャビティ面に深さ５０μｍ
の幾何学的しぼ模様を施した金型を用いて貼り合わせ成
形し、成形後の成形品の表皮シートＳの表面の断面形状
を計測したデータである。コア材Ｑの溶融温度を２００
℃とし、金型温度４０℃として、本発明の実施例と従来
法の転写状態を比較してみた。従来法が、深さ３５〜４
０μｍ程度にしか、凹凸を転写していないのに対し、本
発明の実施例は、深さ５０μｍ程度の凹凸を転写してお
り金型キャビティ面を忠実に転写していることがわか
る。また、目視にて比較してみても、本発明の実施例が
しぼ模様を良好に転写しているのに対して、従来法では
しぼ模様を不鮮明にしか転写できていないことが明らか
であった。

【００４５】また、目視の結果、表皮シートＳに微細な
傷をつけて貼り合わせ成形した場合、従来法では傷が消
失せず成形後も残っていたのに対し、本発明の実施例で
は、金型キャビティ面を忠実に転写して傷の部分を消失
させていたことがわかった。

【００４６】以上のように、表皮シートＳの表面にわず
かの傷を有していても、表皮シートＳの表面層の樹脂を
ガラス転移温度以上にまで昇温し、再型締めすれば表皮
シートＳの表面に可動金型４の金型キャビティ面を転写
して消失させることができるとともに、表皮シートＳの
表面に接するしぼ模様等の表面加工を表皮シートＳの表
面に良好に転写することができる。

【００４７】従来法（ｂ）では、本実施例のような、表
皮シートＳの温度を上昇させるための型開き動作がない
ため、表皮シートＳの温度は射出開始後、コア材Ｑの樹
脂の充填により徐々に上昇し最高温度に達した後、徐々
に低下するのみであり、このときの最高温度は金型に取
られていく熱量が大きいため金型温度を大きく越えるこ
とはなく、一般的に使用されているような金型温度で
は、表皮シートＳに金型キャビティ面のしぼ模様等の表
面加工を十分に転写することができるような温度とはな
らない。

【００４８】例えば、本実施例のように表皮シートＳの
表面層の樹脂がＰＥＴ樹脂の場合、金型面を転写させ、
表皮シートＳの表面層に存在する微細な傷等を実用温度
領域で消失させるためには、表皮シートＳの温度で７０
℃以上が必要であり、好ましくは１００℃以上必要であ
るが、コア材Ｑの樹脂としてポリプロピレンを用いた場
合、一般的な金型温度は２０〜４０℃程度であるため、
表皮シートＳの温度で７０℃以上というのは困難な数値
であり、１００℃以上というのは従来法で、到底到達で
きる数値ではない。

【００４９】仮に、金型の温度を高温にして、金型キャ
ビティ面を表皮シートＳに転写しようとすれば、金型温
度を非常に高く設定しなければならないが、そのよう
な、金型温度では、コア材Ｑの樹脂の冷却が進まないた
め、金型から製品が取り出せなくなり、例え、十分な冷
却をしないまま取出したとしても前述した理由から良好
な転写は望めない。また、急加熱急冷金型も構造が複雑
で、金型加熱冷却のためエネルギーを大量に消費するな
ど欠点が多い。

【００５０】本実施例では、可動金型４にしぼ模様等の
表面加工をし可動金型４の金型キャビティ面を転写させ
ることによって、成形後の成形品にしぼ模様等の加飾を
おこなったが、表皮シートＳの表面が固定金型３側に接
する場合は、型開き動作によって、表皮シートＳの表面
と固定金型３の間に空隙ができる金型構造にする必要が
あり、かつ、固定金型３側に表面加工としてしぼ模様等
をするなどして、表皮シートＳの表面と金型キャビティ
面の表面加工が接するようにする必要がある。

【００５１】また、本実施例においては、コア材の溶融
樹脂の充填完了後に、一旦金型をわずかに開いて型開状
態として表皮材の表面と金型キャビティ面との間に空隙
を生じさせた後、再度金型を閉じることによって該表皮
材の表面に該金型キャビティ面を転写させたが、金型の
キャビティ部に中子を配し、コア材の溶融樹脂の充填完
了後に、油圧シリンダ等の駆動手段によって該中子を摺
動させて、表皮材表面と金型キャビティ面との間に空隙
を生じさせて表皮材表面の温度を上昇させた後、前記空
隙をなくす方向にキャビティ部を摺動させて、金型キャ
ビティ面に表皮材表面を押圧することによって、表皮材
の表面に金型キャビティ面を転写させることもできる
が、金型の構造が複雑になり、また、型締力に匹敵する
大きな押圧力をキャビティ部の中子で出すことは現実的
でなく、結果、本発明による転写ほど良好な転写をおこ
なうことは困難である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の貼り合わ
せ成形方法においては、請求項１、および、請求項４の
発明では、貼り合わせ成形時のコア材の溶融樹脂の充填
完了後に、一旦金型をわずかに開いて型開状態として表
面に半透明、または、不透明の樹脂層を有する表皮材の
表面と金型キャビティ面との間に空隙を生じさせること
によって、金型キャビティ面と表皮材の表面に空気断熱
層を形成し、表皮材の表面から金型キャビティにとられ
ていく熱量を減少させることによって、表皮材の表面の
温度を急激に上昇させ高くし、その状態で強く型締し
て、金型キャビティ面を表皮材の表面に強く押圧して転
写し、そのまま十分に冷却した後、取出すことによっ
て、成形後の表皮材の表面に金型キャビティ面を良好に
転写することができ、表皮材の持っていた微細な傷など
や表皮材を金型にいれる際に発生した傷などを消失さ
せ、美麗な表面を有した貼り合わせ成形品を製造するこ
とができる。また、請求項２の発明では、充填するコア
材の溶融樹脂の温度を、表皮材の表面層を形成する樹脂
のガラス転移温度より高くすることにより、成形後の表
皮材の表面に金型キャビティ面を、請求項１の発明よ
り、さらに強く、良好に転写することができ、表皮材の
持っていた微細な傷などや表皮材を金型にいれる際に発
生した傷などを消失させ、美麗な表面を有した貼り合わ
せ成形品を製造することができる。

【００５３】請求項３、請求項５の発明では、金型キャ
ビティ内面が有する微細な表面凹凸加飾模様を表皮材の
表面に転写することによって、表皮材の持っていた微細
な傷などや表皮材を金型にいれる際に発生した傷などを
消失させるとともに、シボ面や、マーク等のデザインが
施された付加価値の高い貼り合わせ成形品を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る射出成形機の全体構成図
である。

【図２】本発明の実施例に係る型開時の金型の要部縦断
面図である。

【図３】本発明の実施例に係る貼り合わせ成形方法のフ
ローチャートである。

【図４】表皮シートＳの成形中の温度変化を示すグラフ
である。

【図５】表皮シートＳに転写されたしぼの凹凸の大きさ
を変位計で測定した結果を示すグラフである。

【符号の簡単な説明】

３ 固定金型 ４ 可動金型 ５ 金型キャビティ ８ 表面温度計 １０ 金型 ２０ 型締装置 ３０ 射出装置 ６０ 制御装置 １００ 貼り合わせ成形装置 Ｋ 加飾模様 Ｓ 表皮シート Ｑ コア材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AD05 AD08 AD20 AF01 AH17 AH33 AH46 AH51 AP06 AP10 AR06 AR07 AR11 AR12 CB13 CK11 CK18 CL09 CL25 CQ05 4F206 AD05 AD08 AD20 AF01 AH17 AH33 AH46 AH51 AP064 AP10 AR065 AR074 AR11 AR12 JA07 JB13 JB22 JL02 JM05 JN33 JP17 JQ83 JT05 JT21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型開された一対の金型の間に半透明、ま
   たは、不透明の樹脂層を表面に有する表皮材を配し、型
   閉した後、金型キャビティ内にコア材の溶融樹脂を充填
   して該表皮材と該コア材を一体的に成形する貼り合わせ
   成形方法であって、コア材の溶融樹脂の充填完了後に、
   一旦金型をわずかに開いて型開状態とした後、再度金型
   を閉じることによって該表皮材の表面に該金型キャビテ
   ィ面を転写させることを特徴とする貼り合わせ成形方
   法。
2. 【請求項２】 充填するコア材の溶融樹脂の温度を、表
   皮材の表面層を形成する樹脂のガラス転移温度より高く
   することを特徴とする請求項１に記載の貼り合わせ成形
   方法。
3. 【請求項３】 表皮材の表面が接する金型キャビティ面
   に微細な表面凹凸加飾模様を有することを特徴とする請
   求項１、または、請求項２に記載の貼り合わせ成形方
   法。
4. 【請求項４】 一対の金型と、該金型を自在に開閉して
   型締力を負荷する型締装置と、該金型にコア材の溶融樹
   脂を充填する射出装置と、からなり、 該一対の金型で形成されるキャビティ内にコア材の溶融
   樹脂を充填し、一対の金型の間に配された半透明、また
   は、不透明の樹脂層を表面に有する表皮材と該コア材を
   一体的に成形する貼り合わせ成形装置であって、 前記成形装置は、金型にコア材の溶融樹脂を充填完了
   後、該金型を、予め設定する設定時間の間、予め設定す
   る型開量で型開状態とした後、再度金型を閉じるように
   した制御装置を備えたことを特徴とする貼り合わせ成形
   装置。
5. 【請求項５】一対の金型は、表皮材の表面が接する金型
   キャビティ面に微細な表面凹凸加飾模様を有することを
   特徴とする請求項４に記載の貼り合わせ成形装置。