JP2004017628A

JP2004017628A - 積層成形体の製造方法

Info

Publication number: JP2004017628A
Application number: JP2002180226A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takeuchi; 竹内　功一
Original assignee: Araco Co Ltd
Current assignee: Araco Co Ltd
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】成形時の熱による表皮材表面の悪化を回避できる積層成形体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の積層成形体１の製造方法は、成形型面３２ａにシボ模様を有する成形型３０の間に表皮材２４と不織布２５とを配置して、表皮材２４の表面にシボ模様を有する成形型面３２ａを対向させる工程と、基材材料２０ａを成形型３０内に射出して成形型３０によって加圧成形するとともに、表皮材２４の表面に成形型面３２ａのシボ模様を転写する工程とを備える。この方法では、基材材料２０ａによって表皮材２４を加熱してシボ模様を転写するため、基材材料２０ａ成形時の熱によって表皮材２４のシボ模様が変形したり流れたりするおそれがない。また、表皮材２４と基材材料２０ａとの間に不織布２５を介在させることで、表皮材２４が基材材料２０ａによって過度に加熱されることを回避できる。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、射出成形を利用して積層成形体を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の内装パネルには、樹脂基材の表面に表皮材が積層されているものがある。このような内装材は、基材の成形型に表皮材を配置しておき、基材の加圧成形と同時に一体化することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の方法では、基材材料は成形可能な軟化状態または溶融状態となる高温に加熱されている。このため、この基材材料に表皮材が接触することで、表皮材が軟化することがあり、このとき表皮材の表面に付与されていたシボ等の模様が浅くなったり、流れたりすることがある。また、表皮材と基材との間に発泡材を設ける場合、基材材料の熱で発泡材の材料が軟化し、泡が潰れて表面が凹凸になってしまうことがある。
【０００４】
そこで、本発明では、成形時の熱による表皮材表面の悪化を回避できる積層成形体の製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、表皮材と不織布と基材とがこの順で積層された積層成形体の製造方法であって、成形型面にシボ模様を有する成形型の間に表皮材と不織布とを配置して、表皮材の表面に前記シボ模様を有する成形型面を対向させる工程と、基材材料を前記成形型内に射出して成形型によって加圧成形するとともに、表皮材の表面に前記成形型面のシボ模様を転写する工程とを備える、積層成形体の製造方法を提供する。
この方法によれば、表皮材の表面のシボ模様は、成形型内に射出される基材材料によって表皮材が加熱され、シボ模様が付与されている成形型面に押付けられることで形成される。したがって、基材材料による表皮材の加熱を利用してシボ模様を転写するため、基材材料を成形するときの熱によって表皮材のシボ模様が変形したり流れたりするおそれがない。また、表皮材と基材材料との間に不織布を介在させるため、表皮材が基材材料によって過度に加熱されることを回避できる。したがって、本製造方法では、基材成形時の熱による積層成形体の表面の悪化を回避して、見栄えの良い積層成形体を得ることができる。
【０００６】
また、本発明では、上記製造方法において、前記成形型は、表皮材の軟化温度より６０℃以上８０℃以下低い温度に保温されていることが好ましい。この場合、表皮材が成形型面に接触したときに成形型によって急冷されて、成形型面のシボ模様に入り込む前に高粘性体になったり固化したりすることを防いで表皮材を成形型面のシボ模様に良好に入り込ませることができる。また、シボ模様を成形後、速やかに冷却してシボ模様を確実に転写することができる。
また、上記いずれかの製造方法において、前記表皮材は、サーモプラスチックオレフィンを含有すると、表皮材は基材材料によって加熱されることで速やかに軟化し、また冷却によって速やかに固化するため、良好なシボ模様を付加できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係わる積層成形体を図１に示す。
図１に示す積層成形体１は、車両のドアの内装パネルである。積層成形体１は、肘掛けやスイッチ、収納スペースなどを構成する凹凸形状を備える板状に成形されており、必要に応じて貫通孔も形成されている。
【０００８】
図２に積層成形体１の左下角部を拡大して示す。積層成形体１は、基材２０と不織布２５と表皮材２４とがこの順で積層されている。不織布２５と表皮材２４とは、基材２０の端部を被覆するように基材２０の裏側に折込まれており、基材２０は積層成形体１の表面から視認されないようになっている。
【０００９】
基材２０は、熱可塑性樹脂材料を含有し、加圧成形できる材料で形成されている。基材２０は、木質材料、すなわちリグノセルロース材料を含有していても良い。木質材料は、繊維化されたものでも良いし、繊維より大きい状態に細分された材料であっても良い。また、基材２０は発泡体でも良い。本実施形態では、基材２０は、ケナフコアをチップ化した木質材料とポリプロピレン樹脂とがほぼ１：１で混合された材料より形成されている。
【００１０】
不織布２５は、基材２０の加圧成形温度に耐え得る公知の繊維材料で形成されている。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や、ナイロン等の熱硬化性樹脂よりなる繊維材料、グラスウール等を用いることができる。本実施形態の不織布２５は、ＰＥＴ繊維より成る。
【００１１】
表皮材２４は、基材材料の溶融温度より低い温度で軟化する公知の表皮材料で形成されているシート状部材である。例えば、ポリエステル、ウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなど種々の熱可塑性樹脂材料を含有するフィルム、織布などで形成することができる。また、熱可塑性エラストマー材料を用いることもできる。好ましくは、表皮材２４は、軟化開始温度と軟化完了温度との差が小さい材料で形成され、具体的には、サーモプラスチックオレフィン（ＴＰＯ）が好ましい。本実施形態では、表皮材２４は、ＴＰＯのフィルムで形成されている。
【００１２】
表皮材２４は、表面にシボ模様が施されている。シボ模様は合皮調、木目調など任意の模様とされる。シボ模様は、表皮材２４全体に均一に設けられていても良いし、部分的に設けられても良い。
【００１３】
次に、本発明にかかわる積層成形体の製造方法の一実施形態について説明する。
本製造方法では、例えば図３に示すような加圧成形に用いられる公知の成形型を用いる。好ましくは、基材２０を構成する材料を溶融状態でキャビティに供給するためのスプルー３６を備える射出プレス用の成形型が用いられる。本実施形態の成形型３０は、凸状成形型３４と凹状成形型３２とを備えており、凸状成形型３４の成形型面３４ａに射出口が形成されたスプルー３６が設けられている。
【００１４】
成形型３０の成形型面には、シボ模様が設けられている。シボ模様は、図３に示すような凹状の成形型面３２ａまたは凸状の成形型面３４ａのどちらか一方、または両方に設けることができる。また、成形型面３２ａ，３４ａの所定の部位のみにシボ模様が設けられていても良い。図３に示す成形型３０は、積層成形体１の表面を構成する側の成形型面３２ａに、積層成形体１の表面にシボ模様を成形するためのシボ模様を備えている。
【００１５】
成形型面３２ａに付与されるシボ模様は、成形される積層成形体１の表面に付与したいシボ模様と反対の凹凸形状に形成されたシボ模様である。このシボ模様は、公知の方法によって付与できる。成形型面３２ａを切削することによって形成されても良いし、凹状成形型３２に成形型面３２ａを成形するときに同時に成形されても良い。
【００１６】
本発明の製造方法は、成形体表面を構成する成形型面にシボ模様が付与されている成形型を用意し、この成形型の間に表皮材が成形型面のシボ模様に対向するように、表皮材と不織布とを配置する第１の工程と、基材材料を成形型内に射出して成形型によって加圧成形するとともに、表皮材の表面に成形型面のシボ模様を転写する第２の工程とを備える。
【００１７】
（第１の工程）
図３に、第１の工程完了後のようすを示す。表皮材２４と不織布２５とは、予め一体化されており、シート状の表皮シート２２に形成されていることが好ましい。本実施形態では、不織布２５は、表皮材２４の熱可塑性樹脂によって、表皮材２４に溶着されて、表皮シート２２となっている。表皮材２４の表面は、通常、平面に形成されている。
【００１８】
表皮シート２２は、表皮材２４がシボ模様を備える成形型面に対向する様に、成形型の間に配置される。図３に示すように、本実施形態では、表皮材２４が成形型面３２ａにシボ模様を備える凹状成形型３２に対向し、不織布２５が凸状成形型３４に対向するように配置する。表皮シート２２は、対を成す成形型３２，３４の間のどこに配置されても良い。表皮シート２２は、好ましくは展張状態で配置されるが、自然状態であっても良い。本実施形態では、表皮シート２２は、凹状成形型３２の突き合わせ面に沿って展張状態で設けられている。
【００１９】
（第２の工程）
図４，５に本実施形態の第２の工程を示す。基材材料２０ａは、溶融状態で射出によって供給される。基材材料２０ａは、容易に射出でき、かつ加圧成形に好ましい温度に調整される。例えば、ポリプロピレンでは、樹脂温度は２３０℃〜２６０℃であると、容易に成形型３０のキャビティ内に展延する。
【００２０】
基材材料２０ａの供給と成形型３０の型締めは、ほぼ同時に行われ、射出の開始は、型締めの開始の前、同時、または後のいつでも良い。また、基材材料２０ａの供給の完了と成形型３０の完了は、同時でも良いし、どちらか一方が先行しても良い。いずれの形態においても、キャビティに供給された基材材料２０ａは、速やかに加圧成形される。本実施形態では、図４，５に示すように、型締め前に、凸状成形型３４のスプルー３６から基材材料２０ａの供給を始める。射出された基材材料２０ａは、キャビティ内に展延され、成形型３０によって加圧されて、所定の立体形状を備える基材２０に成形される。また、基材材料２０ａが不織布２５に浸入し、基材材料２０ａと表皮シート２２が一体化状態となる。
【００２１】
基材材料２０ａのキャビティへの供給により、また成形型３０の型締めにより、表皮シート２２は凹状成形型３２側に押圧される。そして、表皮シート２２は、基材材料２０ａの展延が完了することによって凹状成形型３２の成形型面３２ａに沿う。
このとき、表皮シート２２は、基材材料２０ａと接触することで加熱される。図５に示すように、表皮材２４は、不織布２５を介して基材材料２０ａに接するため、不織布２５による断熱作用によって基材材料２０ａより低い温度に加熱される。例えば、基材材料２０ａが２３０〜２６０℃であるとき、ＰＥＴ製の不織布２５を通して加熱される表皮材２４は、基材材料２０ａより約１００℃程度低い温度まで速やかに加熱される。表皮材２４がＴＰＯであると、軟化温度である１４０℃程度に加熱される。
【００２２】
基材材料２０ａで加熱された表皮材２４は、軟化または溶融し、当接する凹状成形型３２の成形型面３２ａのシボ模様に沿う形状となる。一方、表皮材２４は、凹状成形型３２に接触することで冷却され、シボ模様の形状に固化する。このことにより、表皮材２４の表面にシボ模様が転写される。
【００２３】
ここで、成形型面３２ａ，３４ａは、常温または室温でも良いが、好ましくは、少なくともシボ模様を備える成形型面３２ａを表皮材２４の軟化温度に対して６０℃〜８０℃程度低い温度に保温しておく。これにより、軟化した表皮材２４が、成形型面３２ａとの接触で急激に冷却されて、成形型面３２ａのシボ模様へ十分入り込む前に固化してしまうことを防ぐことができる。
【００２４】
基材２０及び表皮材２４を固化させてから、成形型３０から取り出すことで、積層成形体１が得られる。基材材料２０ａが不織布２５に浸入した状態で固化するため、基材２０と表皮シート２２とは一体になる。図１，２に示す積層成形体１は、表皮シート２２の端部分、すなわち成形型面３２ａ，３４ａの外側で保持されている部分が基材２０の端縁を被覆するように固着されている。
【００２５】
この製造方法では、基材材料２０ａを成形する成形型面３２ａにシボ模様を付与するためのシボ模様を設けておき、基材材料２０ａによる表皮材２４の加熱によって表皮材２４にシボ模様を転写する。したがって、表皮材２４に形成されるシボ模様には、基材材料２０ａの成形時にシボ模様を変形させたり、破壊したりする力が加わることがないため、表面に良好なシボ模様を付与して積層成形体１を製造することができる。
【００２６】
また、表皮材２４と基材材料２０ａとの間に不織布２５を設けることにより、基材材料２０ａの成形に適する温度と表皮材２４の成形に適する温度との差を良好に補償することができる。すなわち、不織布２５の断熱作用により、表皮材２４を基材材料２０ａより低い温度に加熱することができ、基材材料２０ａの成形と表皮材２４へのシボ模様の転写の両方を、良好な温度条件で行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明では、成形時の熱による表皮材表面の悪化を回避できる積層成形体の製造方法を提供することにより、良好な表面を備える積層成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる積層成形体の斜視図である。
【図２】図１の積層成形体の一部を拡大した部分断面図である。
【図３】本発明の積層成形体の製造方法の一実施形態において、表皮材と不織布とを成形型間に配置したようすを示す断面図である。
【図４】本発明の積層成形体の製造方法の一実施形態において、成形型内に基材材料を射出するようすを示す断面図である。
【図５】本発明の積層成形体の製造方法の一実施形態において、加圧成形するようすを示す断面図である。
【符号の説明】
１　積層成形体
２０　基材
２０ａ　基材材料
２２　表皮シート
２４　表皮材
２５　不織布
３０　成形型
３２　凹状成形型
３２ａ，３４ａ　成形型面
３４　凸状成形型
３６　スプルー

Claims

表皮材と不織布と基材とがこの順で積層された積層成形体の製造方法であって、
成形型面にシボ模様を有する成形型の間に表皮材と不織布とを配置して、表皮材の表面に前記シボ模様を有する成形型面を対向させる工程と、
基材材料を前記成形型内に射出して成形型によって加圧成形するとともに、表皮材の表面に前記成形型面のシボ模様を転写する工程
とを備える、積層成形体の製造方法。
前記加圧成形とともにシボ模様を転写する工程で、前記成形型は、表皮材の軟化温度より６０℃以上８０℃以下低い温度に保温されている、積層成形体の製造方法。
前記表皮材は、サーモプラスチックオレフィンを含有する、請求項１または２に記載の積層成形体の製造方法。