JP2001079931A

JP2001079931A - 表皮材の製造方法

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Publication number: JP2001079931A
Application number: JP25798499A
Authority: JP
Inventors: Hatsuo Shida; 初夫志田; Takehiro Minagawa; 武弘皆川
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2001-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】パウダースラッシュ成形方法に代わる表皮材
の製造方法であって、装置の大型化を招かずに、作業が
容易な表皮材の製造方法を提供する。【解決手段】金型９の内面に多孔質層１３を設け、金
型９をガラス転移点温度付近まで加熱し、賦形後に金型
９を冷却したものである。金型９から取り出した中空成
形品を切断することにより、表皮材を形成することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表皮材の製造方
法、特にブロー成形を利用して表皮材を製造する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の内装品等に用いられる樹脂製品
は、一般に、芯材と表皮材とから形成されている。表皮
材には、シボ模様などの表面加工が施され、インサート
成形や接着、或いはネジ止め等により、芯材と一体化さ
れる。そして、表皮材の製造方法としては、例えば特開
平１０−９５０２２号公報に示されるようなパウダース
ラッシュ成形方法が知られている。

【０００３】この種のパウダースラッシュ成形方法とし
ては、同形同大の２つの金型を左右対称に接合した成形
型を用いる。この成形型の下側には、粉末材料を入れた
パウダーボックスが固定される。そして、成形型を加熱
すると共に、成形型とパウダーボックスとを一緒に回転
させ、成形型の内面に粉末材料を付着させて半溶融状態
にする。これを繰り返して行うことにより、成形型の内
面に所定の厚さを有する粉末材料の半溶融層を形成し、
これを冷却後に成形型から取り出す。成形型から取り出
した成形品を２つの切断すると、金型の内面に相応した
形状の表皮材が２つ同時に得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、金型の他にパウダーボック
スを必要とし、更にそれらを回転させる回転機構も必要
になるため、装置が大型化する。また、金型の内面形状
によっては、金型の回転速度或いは回転方向により、粉
末材料が溜まって部分的に厚い層ができたり、或いは逆
に、粉末材料が不足して部分的に薄い層ができたりする
場合があり、作業が難しい。

【０００５】この発明は、このような従来の技術に着目
してなされたものであり、パウダースラッシュ成形方法
に代わり、装置の大型化を招かずに、作業が容易な表皮
材の製造方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、パウダースラッシュ成形方法に代わ
る表皮材の製造方法として、樹脂の成形方法としてはす
でに広く知られているブロー成形を利用することを試み
た。このブロー成形は、パウダースラッシュ成形方法に
比べて、転写性の面で劣るため、今までは、複雑なシボ
模様などがある表皮材の製造に利用されていなかった
が、本発明では、鋭意研究による結果として、ブロー成
形でも転写性の良い表皮材を製造できる知見を見いだし
たものである。

【０００７】すなわち、本発明に係る表皮材の製造方法
は、一対の金型の内面にそれぞれ複数の通孔を有する多
孔質層を断熱層を介在した状態で設け、該金型を熱可塑
性樹脂のガラス転移点温度付近まで加熱した後、金型の
間に加熱した熱可塑性樹脂からなるパリソンを配置し、
型締め後にパリソン内に加圧流体を充填すると共に、パ
リソンと金型との間の空間を通孔から吸引して賦形し、
賦形後に金型を冷却して中空成形品を取り出し、該中空
成形品を切断して表皮材を得るようにしたものである。

【０００８】金型の内面が多孔質層から形成されている
ため、その多孔質層の通孔から吸引してパリソンに対す
る賦形圧力を増して、転写性を高めることができる。し
かも、この多孔質層の通孔は非常に小さいため、その通
孔の跡は成形品の表面に現れない。つまり、従来は製品
の表面に吸引孔の跡が現れるため、パリソン内部への加
熱流体の充填に加えて、外側からの吸引を行えずにいた
が、この発明では、多孔質層の微小な通孔から吸引する
ため、前述のように、跡が付く芯配はない。通孔の径と
しては、５〜２００μｍ程度が好適である。

【０００９】この多孔質層は、表面側の第１多孔質電鋳
層と、裏面側の第２多孔質電鋳層の２層で形成しても良
い。第１多孔質電鋳層は、通常の電鋳層にレーザー加工
により複数の第１通孔を形成する。この第１通孔は、厚
さ方向で同径のストレート状であり、内径は前述の通
り、５〜２００μｍ程度が好ましい。そして、この第１
多孔質電鋳層の裏面に、別の電鋳液を利用して第２多孔
質電鋳層を連続して形成する。第２多孔質電鋳層を形成
する工程において、第１多孔質電鋳層の第１通孔に非電
着部を発生させる。非電着部は電鋳の進行と共に拡径す
るように成長し、第１通孔に連続した第２通孔を形成す
ることができる。第２通孔は厚さ方向で裏側に向けて拡
径しているため、この第２通孔から吸引すれば、通気抵
抗が小さく、強い吸引力が得られるし、目詰まりもしに
くい。

【００１０】このような多孔質層を有する金型は、パリ
ソンを形成する熱可塑性樹脂のガラス転移点温度付近ま
で加熱される。ガラス転移点温度とは、硬いガラス状の
脆い状態から軟らかい状態に急に転移する温度であり、
具体的には、８０℃〜１５０℃程度である。金型をガラ
ス転移点温度まで十分に加熱するために、パリソンが金
型により冷やされず、少なくともガラス転移点温度付近
に保たれるため、パリソンが最適な軟化状態となり、転
写性が高まる。

【００１１】更に、賦形した後に、金型を冷却すること
により、金型内の成形品を冷却するため、鮮明に転写さ
れた表面模様をそのまま維持することができる。すなわ
ち、金型内で十分に冷却せずに型開きすると、空気で徐
々に冷却している間に残っている熱によりシャープな転
写形状が鈍化するおそれがある。冷却温度としては、６
０℃〜８０℃が好適である。金型の加熱及び冷却は、金
型内に設けたパイプに冷水や温水（オイル）を循環する
ことにより行うことができる。

【００１２】本発明で用いられる熱可塑性樹脂として
は、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマ
ー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラスト
マーのいずれかの熱可塑性エラストマーが好適である。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の好適な実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】図１〜図１２は、この発明の第１実施形態
を示す図である。図１〜図４は、自動車のインストルメ
ントパネル等にネジで固着される「樹脂製品」としての
パッド１を示しており、ラジオ、ヒータコントロールパ
ネル等が取付けられる開口２や、ベンチレータ等が取付
けられる開口３が形成されている。大きい方の前記開口
２には、ネジなどの固着物を取付けるためのブラケット
４も形成されている。そして、このパッド１は、その断
面図から明らかなように、表皮材５と、芯材６と、その
間の発泡材７とから形成された三層構造をしている。表
皮材５は、オレフィン系エラストマー製で、芯材６は、
ポリプロピレン製（ＡＢＳ、ＰＰＣ等でも可）で、発泡
材７は、発泡ウレタン製である。表皮材５の表面には、
鮮明なシボ模様が形成されている。

【００１５】まず、表皮材５の製造方法を説明する。こ
の発明では、ブロー成形方法により、いったん中空成形
品８を作り、それを切断することにより、２つの表皮材
５を得るようになっている。図５は、ブロー成形を行う
ための装置の構造を示している。図中、符号９は、金型
で、２つに分割されている。金型９の上方には、筒状の
パリソン１０を押し出すためのダイス１１が設けられて
おり、その中央には、ブローピン１２が形成されてい
る。このブローピン１２は「加圧流体」である空気を吹
き出すためのものである。尚、「加圧流体」としては、
空気の他に、霧状の水を含んだ空気、二酸化炭素（ドラ
イアイス）、窒素なども使用でき、樹脂自体に影響のな
い流体であれば何でも良い。

【００１６】各金型９の内面には、多孔質層１３が設け
られている。この多孔質層１３は、それぞれの金型９に
おいて、上下対称の形状をしており、表面には、シボ模
様が形成されている。この多孔質層１３は、図６に示す
ように、表面側の第１多孔質電鋳層１４と、裏面側の第
２多孔質電鋳層１５とから形成されており、第１多孔質
電鋳層１４には、厚さ方向で同形のストレート状の第１
通孔１６が形成され、第２多孔質電鋳層１５には、厚さ
方向で裏側に向けて拡径する第２通孔１７が形成されて
いる。

【００１７】第１多孔質電鋳層１４の第１通孔１６は、
通常の電鋳層にレーザー加工により形成したもので、サ
イズは１００μｍである。第２多孔質電鋳層１５の第２
通孔１７は、第２多孔質電鋳層１５の成長に伴って形成
されたものである。すなわち、第１多孔質電鋳層１４の
裏面に、別の電鋳液を利用して第２多孔質電鋳層１５を
形成する工程において、第１多孔質電鋳層１４の第１通
孔１６に非電着部を発生させる。非電着部は、電鋳の進
行と共に拡径するように成長するため、第１通孔１６に
連続し且つ裏側に向けて拡径した第２通孔１７が得られ
る。

【００１８】そして、金型９の母材には、第２通孔１７
に連通する吸引孔１８が形成され、図示せぬ吸引ポンプ
により吸引可能となっている。また、金型９内には、温
度調整用の流体（水）を流す配管１９が設けられてい
る。

【００１９】次に、この金型９により、実際にブロー成
形する方法を順に説明する。まず、金型９の配管１９に
加熱流体を流し、金型９をガラス転移点温度付近（約１
００℃）まで加熱する。次に、樹脂をダイス１１より吐
出させ、パリソン１０を形成し、このパリソン１０を金
型９で挟み込む。次に、金型９を閉めた状態で、ブロー
ピン１２から空気を吹き出すと共に、第１通孔１６から
パリソン１０と金型９との間の空気を吸引する。この
時、第２通孔１７が裏側に向けて拡径した形状のため、
通気抵抗が小さく、強い吸引力が得られるし、目詰まり
もしにくい。

【００２０】金型９がガラス転移点温度付近（約１００
℃）まで加熱され、且つパリソン１０の内部の加圧と外
部の減圧を行っているため、パリソン１０は金型９の内
面に沿った形状に賦形されると共に、表面には鮮明なシ
ボ模様が形成される。すなわち、パリソン１０が金型９
により冷やされず、少なくともガラス転移点温度付近に
保たれるため、パリソン１０が最適な軟化状態となり、
転写性が高まる。

【００２１】次に、型開きする前に、配管１９内に冷却
流体を流し、金型９内のパリソン１０を約６０℃程度ま
で冷却する。このように、金型９内でパリソン１０を冷
却することにより、金型９内で鮮明に転写されたシボ模
様をそのまま維持することができる。すなわち、金型９
内で十分に冷却せずに型開きすると、空気で徐々に冷却
している間に残っている熱によりシャープな転写形状が
鈍化するおそれがあるからである。

【００２２】そして、パリソン１０を十分に冷却した
後、金型９内の圧力を大気圧に戻し、金型９を開いて中
空成形品８を取り出す。この中空成形品８は、２つの表
皮材５を上下逆に接合した形状をしているため、中央か
ら切断することにより、２つの非中空形状の表皮材５を
同時に得ることができる。表皮材５の表面には、多孔質
層１３に相応した鮮明なシボ模様が形成されており、第
１通孔１６の跡は現れていない。

【００２３】次に、このようにして得られた表皮材５
を、芯材６と組み合わせてパッド１にする方法を図１０
〜図１２に基づいて説明する。まず、表皮材５と芯材６
とを、それぞれ別の金型２０、２１にセットする。そし
て、表皮材５側の方に発泡ウレタン原料２２をノズル２
３から注入し、金型２０、２１を閉めて加熱する。する
と、表皮材５と芯材６の接触部が溶着すると共に発泡ウ
レタン原料２２が発泡し、両者の間に発泡材７が形成さ
れ、この実施形態に係る「樹脂製品」としてのパッド１
が形成される。

【００２４】図１３〜図１５は、この発明の第２実施形
態を示す図である。この実施形態では、「樹脂製品」と
して自動車のコンソールリッド２４を形成する例を示
す。このコンソールリッド２４は、図１５に示すよう
に、表皮材２５、芯材２６、裏板３２とから形成されて
いる。芯材２６はボス部２６ａを有し、ボス部２６に裏
板３２をネジ２７により固定する。表皮材２５は、図１
３に示す上下一対の金型２８、２９により形成される。
この金型２８、２９の内面には先の実施形態と同様の多
孔質層が形成されている。各金型２８、２９には配管１
９が設けられ、金型２８、２９の温度調整をするための
流体を循環できるようになっている。そして、この金型
２８、２９を用いて、先の実施形態と同じ容量で、図１
４に示すような中空成形品３０を得る。得られた中空成
形品３０の所定の領域３１を切除することにより表皮材
２５が形成され、芯材２６と組み合わせることによりコ
ンソールリッド２４が形成される。

【００２５】以上の実施形態では、自動車のパッド１や
コンソールリッド２４の表皮材５、２５を製造する例を
示したが、それ以外の自動車の内装材の表皮材を製造す
ることもでき、自動車以外の樹脂製品の表皮材を製造す
ることもできる。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、ブロー成形方法によ
り転写性の良い表皮材が製造できるため、成形装置の小
型を図ることができ、表皮材を製造する作業も容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係るパッドを示す斜
視図。

【図２】図１中ＳＡ−ＳＡ線に沿った断面図。

【図３】図１中ＳＢ−ＳＢ線に沿った断面図。

【図４】図１中ＳＣ−ＳＣ線に沿った断面図。

【図５】金型装置を示す断面図。

【図６】多孔質層の通孔部分を示す拡大断面図。

【図７】中空成形品を示す断面図。

【図８】中空成形品を切断して形成した表皮材を示す断
面図。

【図９】図１中ＳＤ−ＳＤ線に沿った断面図

【図１０】表皮材と芯材とを一体化する金型装置を示す
断面図。

【図１１】発泡ウレタン原料を注入する状態を示す図１
０相当の断面図。

【図１２】金型を閉めた状態を示す図１０相当の断面
図。

【図１３】この発明の第２実施形態に係る金型装置を示
す斜視図。

【図１４】第２実施形態に係る中空成形品を示す断面
図。

【図１５】第２実施形態に係るコンソールリッドを示す
断面図。

【符号の説明】

１パッド５、２５表皮材８、３０中空成形品９、２８、２９金型１０パリソン１３多孔質層１４第１多孔質電鋳層１５第２多孔質電鋳層１６第１通孔１７第２通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｋ 75:00 Ｂ２９Ｌ 31:00 Ｆターム(参考） 4F208 AA03 AA13 AA24 AA31 AG07 AJ02 AJ09 AJ10 LA01 LB01 LG01 LG22 LH02 LH03 LJ09 LN10 LN13 LW01 LW02 LW15 LW16 LW23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の金型の内面に、それぞれ複数の微
小な通孔を表面側に有する多孔質層を設け、該金型を熱
可塑性樹脂のガラス転移点温度付近まで加熱した後、金
型の間に加熱した熱可塑性樹脂からなるパリソンを配置
し、型締め後にパリソン内に加圧流体を充填すると共
に、パリソンと金型との間の空間を通孔から吸引して賦
形し、賦形後に金型を冷却して中空成形品を取り出し、
該中空成形品を切断して表皮材を得ることを特徴とする
表皮材の製造方法。
【請求項２】請求項１記載の表皮材の製造方法であっ
て、前記金型の加熱温度が、８０℃〜１５０℃で、冷却温度
が６０℃〜８０℃であることを特徴とする表皮材の製造
方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の表皮材の製
造方法であって、前記多孔質層が、表面側の第１多孔質電鋳層と、裏面側
の第２多孔質電鋳層とから形成され、前記第１多孔質電
鋳層にはレーザー加工により厚さ方向で同径の第１通孔
が形成され、前記第２多孔質電鋳層には非電着部の発生
により厚さ方向で裏側に向けて拡径する第２通孔が形成
されていることを特徴とする表皮材の製造方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の表
皮材の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂が、スチレン系エラストマー、オレフ
ィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエ
ステル系エラストマーのいずれかの熱可塑性エラストマ
ーであることを特徴とする表皮材の製造方法。