JP2001191437A - 積層樹脂成形体及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多大の工数と設備を要することなく、作業環
境の面においても何ら悪影響を及ぼすことなく、表皮材
と硬質発泡層との接着強度が向上した積層樹脂成形体を
得る。 【解決手段】 熱可塑性樹脂からなる複数層の表皮材７
と、該表皮材７にウレタン系樹脂からなる硬質発泡層８
とを一体成形した積層樹脂成形体３において、硬質発泡
層８と接着する表皮裏面層７ｂにのみテルペン系樹脂が
添加されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂から
なる表皮材とウレタン系樹脂からなる発泡層とを一体成
形した積層樹脂成形体及びその成形方法に関する。

【０００２】

【従来技術】この種の成形体及びその成形方法として、
、特公平５−１１２３号公報、特開平８−４８２０１
号公報等に記載されているように、塩化ビニル、ポリオ
レフィン等の熱可塑性樹脂をパウダースラッシュ成形し
た２層からなる表皮材とポリウレタン樹脂からなる発泡
層とを一体成形するものが知られている。

【０００３】また、特開平６−１０６６８２号公報、
特開平７−２１４６７２号公報等に記載されているよう
に、表皮材と被接着材との接着力を増強させるために、
両者間にテルペン系樹脂からなる接着剤を介在させるも
のが知られている。

【０００４】さらに、特開平２−１９９１６４号公報
に記載されているように、基材を成形する樹脂にテルペ
ンフェノール樹脂を含有させたものが知られている．

【０００５】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、上記従
来例のものは、表皮材と発泡層との接着強度が十分で
なく、両者が剥離する惧れがあった。

【０００６】また、上記従来例のものは、表皮材、被
接着材の少なくともいずれか一方に接着剤を塗布するた
め、その塗布工程を必要とし、該塗布工程に多大の工数
と設備を要し、量産性及び製造コストの面で好ましくな
かった。しかも、塗布するためには、接着剤に人体に好
ましくない有機溶剤を混合させる必要があり、作業環境
の面においても改善が求められていた。

【０００７】さらに、上記従来例のものは、基材にテ
ルペンフェノール樹脂を含有しているため、その成形に
際して離型剤を必要とし、工数及びコストの増大を招来
するという問題があった。

【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みて創案
されたもので、その目的とするところは、多大の工数と
設備を要することなく、作業環境の面においても何ら悪
影響を及ぼすことなく、表皮材と発泡層との接着強度が
向上した安価な積層樹脂成形体を得ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、発泡層と一体
成形される表皮材の表皮裏面層にのみテルペン系樹脂を
添加したものである。

【００１０】具体的に、本発明が講じた第１の解決手段
は、熱可塑性樹脂からなる複数層を有する表皮材と、該
表皮材にウレタン系樹脂からなる発泡層とを一体成形し
た積層樹脂成形体を前提とする。そして、表皮材は、表
皮表面層と、該表皮表面層の裏面に成形され最裏面部が
上記発泡層と接着される表皮裏面層とからなり、該表皮
裏面層にのみテルペン系樹脂が添加されている。

【００１１】また、本発明が講じた第２の解決手段は、
上記第１の解決手段において、上記表皮表面層及び表皮
裏面層は、共にパウダスーラッシュ成形された表皮材か
らなり、上記テルペン樹脂は、表皮裏面層に該表皮裏面
層の熱可塑性樹脂１００部に対して３乃至２０部添加し
たものである。

【００１２】また、本発明が講じた第３の解決手段は、
成形型を用いて、熱可塑性樹脂からなる複数層を有する
表皮材と該表皮材にウレタン系樹脂からなる発泡層とを
一体成形する積層樹脂成形体の成形方法を前提とする。
そして、上記発泡層と接着する表皮材の表皮裏面層を成
形する熱可塑性樹脂にのみテルペン系樹脂が添加され、
積層樹脂成形体を脱型後、上記テルペン系樹脂による上
記接着力を向上させ得る加熱処理を施すようにしたもの
である。

【００１３】また、本発明が講じた第４の解決手段は、
第１成形型と第２成形型とからなる成形型を用意し、熱
可塑性樹脂をパウダースラッシュ成形した表皮表面層
と、テルペン系樹脂を添加した熱可塑性樹脂を上記表皮
表面層の裏面にパウダースラッシュ成形した表皮裏面層
とからなる表皮材を成形する。そして該表皮材を、上記
表皮表面層が第１成形型に当接するようにセットし、該
第１成形型と第２成形型とによって形成されるキャビテ
ィ内の上記表皮材と第２成形型との間に注入されたウレ
タン系発泡樹脂原料を発泡硬化させた後、脱型し、しか
る後積層樹脂成形体に上記加熱処理を施すようにしたも
のである。

【００１４】さらに、本発明が講じた第５の解決手段
は、上記第３又は第４の解決手段において、表皮裏面層
を成形する熱可塑性樹脂には、該樹脂１００部に対して
３乃至２０部のテルペン系樹脂を添加するものである。

【００１５】なお、 本発明が講じた上記第４の解決手
段において、「第１成形型と第２成形型とによって形成
されるキャビディ内の上記表皮材と第２成形型との間に
注入されたウレタン系発泡樹脂原料」とは、ウレタン系
樹脂原料を、両成形型を閉じた後注入するいわゆるクロ
ーズド注入方式、又は第１成形型に注入した後第２成形
型を閉じるいわゆるオープン注入方式のいずれの場合を
も包含するものである。

【００１６】また、本発明における表皮材の表皮裏面層
とは、表皮材の表面を形成する表皮表面層を除いた表皮
材を形成する層、すなわち上記表皮表面層の裏面に積層
された層を言う。

【００１７】

【発明の効果】上記第１の解決手段及び第３の解決手段
は、発泡層と接着する表皮裏面層のみがテルペン系樹脂
を添加した樹脂によって成形されているため、表皮材の
成形工程において離型剤を不要とするとともに、脱型後
の成形体の加熱処理工程において、表皮裏面層に添加さ
れているテルペン系樹脂と発泡層のウレタン系樹脂とが
化学反応して両者間の接着力が著しく向上する。

【００１８】また、表皮裏面層を成形する熱可塑性樹脂
へのテルペン系樹脂の添加に際しては、有機溶剤等の溶
剤が不要であるため、作業環境上悪影響がなく、さらに
は脱型後の成形体を単に加熱処理するだけで接着力を強
固にできるため、製造設備の低コスト化と量産性の向上
とをより一層図ることができる。

【００１９】また、上記第２の解決手段及び第４の解決
手段は、表皮材をパウダースラッシュ成形方法により成
形するもので、表皮裏面層をスラッシュ成形する樹脂
は、パウダー状の熱可塑性樹脂に、パウダー状のテルペ
ン系樹脂を添加した樹脂であるため、有機溶剤等の溶剤
を使用する必要がなく、かつ表皮表面層を成形する樹脂
にはテルペン系樹脂が添加されていないため、テルペン
系樹脂によるパウダースラッシュ成形型への表皮材の付
着がなく、表皮材を極めて容易に成形することができ
る。

【００２０】さらに、上記第２の解決手段及び第５の解
決手段は、表皮裏面層に該表皮裏面層を成形する熱可塑
性樹脂１００部に対してテルペン系樹脂を３乃至２０部
添加したので、表皮裏面層の成形性悪化に伴う表皮表面
層の外観見栄えを損うことなく発泡層との接着強度を向
上させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２２】（実施の形態１）図１は、本発明を適用し
た積層樹脂成形体としての自動車用インストルメントパ
ネル１を示し、２はインストルメントパネル１の基材、
３はインストルメントパネル１のパッドである。

【００２３】上記パッド３は、その断面形状を図２に示
すように、基材２に形成された底壁４と側壁５とからな
る凹状の収容部６内において、表皮材７が表面と側面と
に一体的に積層した発泡層としての硬質発泡層８が上記
底壁４に一体的に積層されている。

【００２４】上記表皮材７は、熱可塑性樹脂であるオレ
フィン系樹脂のＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィ
ン）樹脂のパウダー原料によりスラッシュ成形されたも
ので、表皮表面層７ａと該表皮表面層７ａの裏側に一体
的にスラッシュ成形された表皮裏面層７ｂとの２層から
なり、かつ端縁を裏側に屈曲して成形された表皮屈曲部
７ｃを有している。

【００２５】そして、上記表皮裏面層７ｂは、上記ＴＰ
Ｏ樹脂のパウダー原料に発泡剤とテルペン系樹脂のテル
ペンフェノール樹脂とが添加された樹脂原料によりパウ
ダースラッシュ成形された軟質の発泡層（フォーム層）
からなり、上記テルペンフェノール樹脂は、ＴＰＯ樹脂
のパウダー原料１００部に対して５部添加しものであ
る。

【００２６】なお、表皮裏面層７ｂの発泡倍率は４倍で
ある。また、上記表皮表面層を成形するＴＰＯ樹脂に
は、テルペンフェノール樹脂は添加されていない。

【００２７】上記硬質発泡層８は、ウレタン系樹脂であ
るポリウレタン樹脂に発泡剤を添加した樹脂原料により
成形したもので、発泡倍率は３倍である。

【００２８】上記基材２は、オレフィン系樹脂のポリプ
ロピレン（ＰＰ）樹脂原料を用いて射出成形したもの
で、上記収容部６の底壁４には、ポリウレタン樹脂原料
が注入される注入口６ａが開口されている。

【００２９】なお、９は、パッド３の成形工程において
上記ポリウレタン樹脂原料が、パッド３の表面側に流出
するのを防止するシール材である。

【００３０】次に、上記パッド３の成形方法について図
３乃至５を基に説明する。

【００３１】１０は、第１成形型１０ａと第２成形型１
０ｂとからなる成形型で、両成形型１０ａ，１０ｂはヒ
ンジ部材１０ｃによって開閉自在に結合されている。そ
して、第２成形型１０ｂには、ポリウレタン樹脂原料を
注入する注入ノズル１１が取り付けられている。

【００３２】第１成形型１０ａには、パウダースラッシ
ュ成形方法により予め成形された２層からなる表皮材７
を、表皮表面層７ａが第１成形型１０ａの成形面に当接
するように、該第１成形型１０ａに設けられた真空によ
る吸着手段（図示せず）によりセットするとともに、第
２成形型１０ｂの成形面には、予め成形された基材２
を、その注入口６ａに注入ノズル１１を嵌合させ、基材
２の裏面が当接されてセットされる。なお、シール材９
は基材２における収容部６の側壁５に接着されている。
（図３）

【００３３】その後、表皮材７の表皮屈曲部７ｃの表面
が収容部６の側壁５にシール材９を介して当接するよう
に第１成形型１０ａと第２成形型１０ｂとを閉じ、しか
る後、注入ノズル１１から第１成形型１０ａと第２成形
型１０ｂとによって形成されるキャビティ、すなわち上
記基材２の底壁４と表皮材７とによって形成される収容
部６に発泡剤添加のポリウレタン樹脂原料８ａを注入す
る（注入工程）。（図４）

【００３４】しかる後、収容部６に注入されたポリウレ
タン樹脂原料８ａを発泡硬化させ、第１成形型１０ａと
第２成形型１０ｂを開き、パッド３を有するインストル
メントパネル１を取り出す（脱型工程）。

【００３５】その後、インストルメントパネル１を台車
Ａに搭載し、温風式加熱装置Ｂ内で加熱処理する。この
加熱温度は、上記テルペンフェノール樹脂による表皮裏
面層７bの硬質発泡層８に対する接着力を向上させ得る
温度で、本実施形態の場合、加熱温度は約１１５℃で、
加熱時間は約１０分である。（加熱処理工程）（図５）

【００３６】しかる後、インストルメントパネル１を加
熱装置Ｂから取り出し、自然冷却して成形体としてのイ
ンストルメントパネル１の成形を完了する。

【００３７】上記加熱処理工程により、硬質発泡層８の
ポリウレタン樹脂のＮＣＯ基と、表皮裏面層７ｂのＴＰ
Ｏ樹脂に添加されたテルペンフェノール樹脂のＯＨ基と
が化学反応して結合することにより、表皮裏面層７ｂと
硬質発泡層８とが、すなわち表皮材７と硬質発泡層８と
が強固に接着する。

【００３８】実施の形態１の効果ウレタン系樹脂との相
溶性が好ましくないＴＰＯ樹脂からなる上記表皮材７で
あっても、表皮裏面層７ｂに添加されているテルペンフ
ェノール樹脂と硬質発泡層８のポリウレタン樹脂とが加
熱処理工程で化学反応して、表皮裏面層７ｂと硬質発泡
層８とが強固に接着する。

【００３９】また、表皮裏面層７ｂを成形するＴＰＯ樹
脂へのテルペンフェノール樹脂の添加は、有機溶剤等の
溶剤を使用することなく、固形（パウダー）状のもので
あるため、作業環境上悪影響がない。

【００４０】また、表皮材７をパウダースラッシュ成形
方法により成形する成形工程において、テルペンフェノ
ール樹脂は、表皮表面層を成形するＴＰＯ樹脂には添加
することなく、表皮裏面層を成形するＴＰＯ樹脂にのみ
添加したため、成形型への離型剤の塗布を必要とせず、
安価な表皮材を容易に得ることができる。

【００４１】また、成形型１０から脱型した成形体（イ
ンストルメントパネル１）を単に加熱処理するだけで接
着力を強固にできるため、従来の接着剤を使用したスプ
レー式塗布、あるいはカレンダー式塗布に比べ、製造設
備が安価になるとともに従来のマスキング作業、塗布後
の乾燥作業がなくなり製造工程が簡素化でき、その結果
量産性が向上する。

【００４２】また、テルペンフェノール樹脂の添加を表
皮裏面層７ｂを成形する熱可塑性樹脂に対して５部とし
たため、表皮裏面層７ｂの成形性悪化に伴う表皮表面層
の外観見栄えを損うことなく硬質発泡層８との接着強度
を向上させることができる。

【００４３】さらにまた、表皮材７をＴＰＯ樹脂にした
ため、リサイクル化が可能となる。

【００４４】実施の形態１の変形例上記実施の形態１で
は、表皮材７は、２層のパウダースラッシュ成形表皮材
であるが、３層以上であってもよい。たとえば、表皮材
が、第１層目の表皮表面層と、該表皮表面層の裏面に積
層された第２層目の裏面層と、該第２層目の裏面に積層
された第３層目の裏面層とからなる３層構造の表皮材で
ある場合、上記第２層目の裏面層には、テルペンフェノ
ール樹脂は添加されてもよく、あるいは添加されなくて
もよい。

【００４５】また、表皮材７の表皮裏面層７ｂは、発泡
層に限定することなくソリッド層であってもよい。

【００４６】また、硬質発泡層８は、半硬質発泡層又は
軟質発泡層であってもよい。

【００４７】また、表皮材７は、ＴＰＯ樹脂に限定する
ことなく、ウレタン系樹脂との相溶性が比較的好ましく
ないポリオレフィン、ポリエステル、ポリエチレン等の
熱可塑性樹脂であってもよい。

【００４８】また、表皮裏面層７ｂの成形用熱可塑性樹
脂に添加するテルペンフェノール樹脂は、該テルペンフ
ェノール樹脂の他にテルペン樹脂等、いわゆるテルペン
系樹脂であればよく、その添加量は、表１に示すように
３乃至２０部の範囲内であればよい。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１は、テルペンフェノール樹脂の各添加
部数における表皮材の発泡層に対する剥離強度と、表皮
材の表皮表面層の外観見栄え（凹凸）とを表示したもの
で、積層樹脂成形体は、上記実施の形態１と同一の成形
方法により得たものである。

【００５１】なお、表１において、表皮材の発泡層に対
する剥離強度は、積層樹脂成形体を２５ｍｍ幅に切断し
たものを、表皮材側から上記成形体に対して垂直方向に
引張ったＮ値（ニュートン値）を測定したものである。
また、表１中の「材破」とは、ポリウレタン樹脂発泡層
（硬質）が破損したものである。

【００５２】表１から明らかなように、テルペンフェノ
ール樹脂の添加量は、３部以下になると表皮裏面層７ｂ
と硬質発泡層８との接着強度が低下し実用に供しなくな
り、２０部以上になると表皮表面層の外観見栄えが悪く
なる.。この外観見栄えの悪化は、表皮裏面層を成形す
るパウダー状の樹脂に添加されるテルペン樹脂の添加部
数が２０部以上になると、パウダースラッシュ成形工程
におけるパウダー樹脂の流動性（成形性）が悪化し、表
皮裏面層が表皮表面層に粒状に一体成形され、その結
果、表皮表面層の表面に凹凸が表れるためである。

【００５３】また、脱型後の成形体の加熱温度及び加熱
時間は、上記実施例に限定されることなく、成形体の大
きさ、成形体の種類等によって任意に選定されるもので
ある。

【００５４】また、成形体は、インストルメントパネル
１の他に自動車のドアトリム、グローブリッド、コンソ
ールリッド等の積層樹脂成形体にも容易に適用できるも
のである。

【００５５】さらにまた、成形体の構造は、基材２に凹
状の収容部６が形成されていない基材であってもよく、
また基材２を有しない表皮材７と硬質発泡層８との積層
樹脂成形体であってもよい。

【００５６】（実施の形態２）図６は、本発明の実施の
形態２に係る積層樹脂成形体の成形方法を示すもので、
上記実施の形態１と同一のものは同一の符号を付してそ
の説明を省略する。

【００５７】本実施の形態２は、硬質発泡層８を成形す
る発泡剤添加のポリウレタン樹脂原料をオープン注入方
式により成形型１０に注入するもので、成形型１０を開
いた状態で、表皮材７を第１成形型１０ａに、基材２を
第２成形型１０ｂにそれぞれセットするまでは上記実施
の形態１と同じである。

【００５８】表皮材７及び基材２を成形型１０にセット
した後、成形型１０を開いた状態で、第１成形型１０ａ
にセットされた表皮材７の裏面上にポリウレタン樹脂原
料８ａを注入ノズル１１から注入する。

【００５９】しかる後、成形型１０を閉じ、該成形型１
０のキャビティ、すなわち基材２と表皮材７との間に注
入されたポリウレタン樹脂原料を発泡硬化させた後脱型
し、上記実施の形態１と同様の方法により成形体（イン
ストルメントパネル１）を加熱処理して成形作業を完了
する。

【００６０】実施の形態２の効果本実施の形態２では、
大型の積層樹脂成形体を成形する場合に、表皮材７の裏
面にポリウレタン樹脂原料８ａを満遍無く注入できるた
め、欠肉のない硬質発泡層８が成形できる。

【００６１】また、基材２に樹脂原料８ａ注入用の開口
部を形成する必要がなく、基材２の剛性が低下しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る積層樹脂成形体の
斜視図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１の積層樹脂成形体用成形型を開いた状態を
示す断面図である。

【図４】図３の成形型を閉じた後の樹脂原料の注入工程
を示す断面図である。

【図５】図１に係る積層樹脂成形体の加熱工程を示す図
面である。

【図６】本発明の実施の形態２に係る樹脂原料の注入工
程を示す断面図である。

【符号の説明】

１ インストルメントパネル（積層樹脂成形体） ３ パッド（積層樹脂成形体） ７ 表皮材 ７ａ 表皮表面層 ７ｂ 表皮裏面層 ８ 硬質発泡層（発泡層） ８ａ ポリウレタン（ウレタン系）樹脂原料 １０ 成形型 １０ａ 第１成形型 １０ｂ 第２成形型

───────────────────────────────────────────────────── 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 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 31:58 Ｂ２９Ｌ 31:58 (72)発明者 栃岡 孝宏 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 4F100 AK01A AK01B AK03 AK33 AK51C AK80B BA03 BA07 BA10A BA10C DJ01 DJ01C EH312 EH902 EJ022 EJ082 EJ423 GB33 JB16A JB16B JK06 JL02 YY00B 4F204 AA42 AD05 AD17 AD20 AD33 AG03 AG20 AH25 EA01 EA04 EB01 EB13 EF05 EL22 EL23 EW02 EW05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂からなる複数層を有する表
   皮材と、該表皮材にウレタン系樹脂からなる発泡層とを
   一体成形した積層樹脂成形体において、 表皮材は、表皮表面層と、該表皮表面層の裏面に成形さ
   れ最裏面部が上記発泡層と接着される表皮裏面層とから
   なり、該表皮裏面層にのみテルペン系樹脂が添加されて
   いることを特徴とする積層樹脂成形体。
2. 【請求項２】上記表皮表面層及び表皮裏面層は共にパウ
   ダースラッシュ成形された表皮材からなり、上記テルペ
   ン系樹脂は、表皮裏面層に該表皮裏面層の熱可塑性樹脂
   １００部に対して３乃至２０部が添加されていることを
   特徴とする請求項１記載の積層樹脂成形体。
3. 【請求項３】 成形型を用いて、熱可塑性樹脂からなる
   複数層を有する表皮材と該表皮材にウレタン系樹脂から
   なる発泡層とを一体成形する積層樹脂成形体の成形方法
   において、 上記発泡層と接着する表皮材の表皮裏面層を成形する熱
   可塑性樹脂にのみテルペン系樹脂が添加され、積層樹脂
   成形体を脱型後、上記テルペン系樹脂による接着力を向
   上させ得る加熱処理を施すようにしたことを特徴とする
   積層樹脂成形体の成形方法。
4. 【請求項４】 第１成形型と第２成形型とからなる成形
   型を用意し、熱可塑性樹脂をパウダスラッシュ成形した
   表皮表面層と、テルペン系樹脂を添加した熱可塑性樹脂
   を上記表皮表面層の裏面にパウダースラッシュ成形した
   表皮裏面層とからなる表皮材を成形し、しかる後該表皮
   材を上記表皮表面層が第１成形型に当接するようにセッ
   トし、該第１成形型と第２成形型とによって形成される
   キャビティ内の上記表皮材と第２成形型との間に注入さ
   れたウレタン系発泡樹脂原料を発泡硬化させた後、脱型
   し、しかる後積層樹脂成形体に上記加熱処理を施すよう
   にしたことを特徴とする請求項３記載の積層樹脂成形体
   の成形方法。
5. 【請求項５】 表皮裏面層を成形する熱可塑性樹脂に
   は、該樹脂１００部に対して３乃至２０部のテルペン系
   樹脂が添加されていることを特徴とする請求項３又は４
   記載の積層樹脂成形体の成形方法。