JP2005047161A - 加飾成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 射出成形される製品表面の加飾材による加飾を容易にかつ低コストで可能にし、併せて加飾材との結合強度を増大する。
【解決手段】 固定型１１及び可動型１１との合わせ面に布状加飾材１９をキャビティ１３が覆われるように張設し、型締めした後にキャビティ１３内に溶融樹脂材を加圧注入し、この加圧注入時の溶融樹脂材の圧力で加飾材１９を可動型１２側キャビティ１３の製品表面形成面１３ａに押圧して圧縮するとともに、溶融樹脂材を加飾材１９に浸透させることにより、加飾材１９を成形品２２の表面に投錨状態に結合して加飾材１９を成形品２２に積層圧着する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のドアートリムや内装部品、家具の外装部品、建物の内装品などに使用される加飾成形品及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、射出成形される製品の表面に織布や不織布のような布状加飾シート材を積層接着してなる加飾成形品及びその製造方法に関するものである。

例えば、車両のドアートリムや内装部品などに使用される加飾成形品の成形には、転写タイプのフィルムを可動型のキャビティ側分割面に押し付け、この可動型分割面を固定型の分割面に押し当てて型締めし、この状態で射出ユニットから固定型のゲートを通してキャビティに溶融樹脂を充填することにより、フィルムに形成されている加飾用のインキ層を接着層と共に成形品の表面に転写した後、型開き時にフィルムと接着層を含むインキ層とを分離して加飾する、いわゆるインモールド成形法と、上記インモールド法にフィルムの加熱真空引き工程を付加して、成形品の表面を加飾するサーモジェクト成形法とが知られている。

また、近年では、上記のような加飾成形法に代えて、車両のドアートリムや内装材を構成する表面材に木目込み用の溝を設け、この表面材上に布状の加飾体を重ね合わせた後、この加飾体の縁部を木目込み用溝内に押し込み、さらに、この押し込み部分に固着用樹脂を充填することにより、加飾体を表面材に固着するようにした加飾体の木目込み固着方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１５６０９７号公報

しかし、上記のようなインモールド成形法及びサーモジェクト成形法は、転写タイプのフィルムに形成した加飾用のインキ層を接着層により表面材に転写して、成形品の表面を加飾するものであるため、表面に毛羽立ちのある織布や不織布で表面を加飾する成形品には不向きである。

また、表面材に加飾体を木目込みにより固着する方式では、その木目込み固着作業が煩雑になるとともに、この木目込みに使用される装置も複雑化して製品のコスト高を招くほか、加飾体にシワや弛みが発生し易く、製品の歩留りも悪いという問題がある。

本発明の請求項１に記載の発明は、加飾成形品であって、固定型と可動型との合わせ面に形成された製品形状に対応するキャビティ内に溶融樹脂材を加圧注入し、固化することにより成形される製品と、前記製品の表面を形作る前記キャビティの製品表面形成面を覆うように配置され、前記加圧注入される時の溶融樹脂材の圧力で前記製品表面形成面に押圧して圧縮されるとともに前記溶融樹脂材を浸透させることにより前記製品の表面に圧着される布状の加飾材とを備えてなることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の加飾成形品において、前記加飾材は、溶融樹脂材が投錨状に浸透し得る通気が可能な細孔を有する織布、不織布、合成革皮からなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の加飾成形品において、前記キャビティの製品表面形成面には、前記加飾材の表面に記号、文字、模様、シボその他の凹凸模様を形成するための凹凸パターンが形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３記載の加飾成形品において、前記キャビティの製品表面形成面に形成される凹凸パターンは、金型の熱伝導率と異なる熱伝導率の材質からなる入れ子により構成されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項３記載の加飾成形品において、前記キャビティの製品表面形成面に形成される凹凸パターンは入れ子により構成され、前記入れ子は該入れ子を所望の温度に加熱または冷却する温度調節手段を備えることを特徴とする。

請求項６の発明は、固定型と可動型との合わせ面に形成された製品形状に対応するキャビティ内に溶融樹脂材を加圧注入し、固化することにより製品を成形するとともに該製品の表面に布状加飾材を圧着する加飾成形品の製造方法であって、 型開き状態にある前記固定型及び可動型の何れか一方の合わせ面に前記布状加飾材を前記キャビティが覆われるように張設する第１の工程と、前記固定型と可動型をその合わせ面間に前記布状加飾材が挟まれた状態に型締めした後、前記製品の表面を形作る前記キャビティの製品表面形成面に前記布状加飾材が押圧されるように前記キャビティ内に溶融樹脂材を加圧注入し、該加圧注入時の溶融樹脂材の圧力で前記布状加飾材を前記製品表面形成面に押圧して圧縮するとともに前記溶融樹脂材を前記布状加飾材に浸透させて該布状加飾材を前記製品の表面に圧着する第２の工程と、前記溶融樹脂材の加圧注入後の冷却固化に伴う保圧状態を経過させた後、型開きして加飾成形品の取り出しを行う第３の工程とを備えることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６記載の加飾成形品の製造方法において、前記加飾材は、溶融樹脂材が投錨状に浸透し得る通気が可能な細孔を有する織布、不織布、合成革皮からなることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項６記載の加飾成形品の製造方法において、前記キャビティの製品表面形成面には、前記加飾材の表面に記号、文字、模様、シボその他の凹凸模様を形成するための凹凸パターンが形成されていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項８記載の加飾成形品の製造方法において、前記キャビティの製品表面形成面に形成される凹凸パターンは、金型の熱伝導率と異なる熱伝導率の材質からなる入れ子により構成されていることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項８記載の加飾成形品の製造方法において、前記キャビティの製品表面形成面に形成される凹凸パターンは入れ子により構成され、前記入れ子は該入れ子を所望の温度に加熱または冷却する温度調節手段を備えることを特徴とする。

本発明の加飾成形品及びその製造方法によれば、固定型と可動型の合わせ面に形成されたキャビティが覆われるように布状加飾材を張設し、この布状加飾材が固定型と可動型との合わせ面で挟持された状態に型締めした後、キャビティ内に加圧注入する時の溶融樹脂材の圧力で加飾材をキャビティの製品表面形成面に押圧して圧縮するとともに、溶融樹脂材を加飾材に浸透させることにより、加飾材を樹脂成形品の表面に投錨状態に結合して加飾材を樹脂成形品に積層圧着するようにしたので、従来の加飾成形品のような木目込みが全く不要になるとともに接着剤を用いることなく、加飾材を射出成形時に同時に樹脂成形品に積層接着することができる。これにより、加飾成形品の製作が容易になり、低コスト化できるほか、加飾材が成形品の表面に投錨状態に結合されるため、加飾材と樹脂成形品との結合強度を増大できる。

射出成形される製品表面を加飾材により容易にかつ低コストで加飾するという目的は、固定型と可動型の合わせ面に形成されたキャビティが覆われるように布状加飾材を張設し、この布状加飾材が固定型と可動型との合わせ面で挟持された状態に型締めした後、キャビティ内に加圧注入される溶融樹脂材の圧力で加飾材をキャビティの製品表面形成面に押圧して圧縮するとともに、溶融樹脂材を加飾材に浸透させ、加飾材を樹脂成形品の表面に投錨状態に結合することで可能にする。

次に、本発明にかかる加飾成形品及びその製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施例１における加飾成形品の成形に用いられる成形機構全体の構成を示す説明用断面図、図２は本発明の実施例１における加飾成形品の製造過程を示す説明図、図３は本発明の実施例１における加飾成形品の一例を示す斜視図、図４は図３の３−３線に沿う拡大断面図である。

加飾成形品の成形に適用される射出成形機構は、図１に示すように、加飾成形品の成形用金型を構成する固定型１１と可動型１２を備え、この固定型１１と可動型１２との合わせ面には、製品形状に対応するキャビティ１３が形成されている。

このような固定型１１は、射出成形機構を構成する固定盤１４に取着され、この固定盤１４にはスプルブッシュ１５が設けられており、図示省略の射出機構から供給される溶融樹脂材は、上記スプルブッシュ１５と、固定型１１に設けたランナー１１ａ及びゲート１１ｂを通してキャビティ１３内に注入されるように構成されている。

上記可動型１２は、射出成形機構を構成する可動盤１６に取着され、この可動盤１６を含む可動型１２は、金型の開閉と締付けを行う型締め機構１７によって、固定型１１に圧接される方向及び固定型１１から離間される方向に移動されるように構成されている。

また、上記可動型１２の合わせ面（パーティングライン）１２ａに対向して加飾材クランプ機構１８が離接可能には配設され、さらに、可動型１２の外側箇所には、金型の方開き時に動作して布状の加飾材１９を可動型１２の合わせ面１２ａと相対向する状態に供給する加飾材供給機構２０が配設されている。

なお、上記加飾材１９は、模様を織り込んだ、または無地の織布、ビロードのような植毛を施した織布または不織布や模様または微細な凹凸を施した合成革皮などから構成され、そして、これらの加飾材１９は溶融樹脂材が投錨状に浸透し得る通気が可能な多数の細孔を有している。

次に、上記のように構成された射出成形機構を用いて加飾成形品を成形する場合の動作を図２を参照して説明する。

加飾成形品の成形に際しては、図２（Ａ）に示すように、加飾材供給機構２０を動作させて、加飾材１９を型開きされた可動型１２の合わせ面１２ａと相対向する箇所に供給する。この場合、加飾材１９の表面が、製品の表面を形作る可動型１２側キャビティ１３の製品表面形成面１３ａに相対向されるように配置される。

次いで、図２（Ｂ）に示すように、型開き状態にある可動型１２の合わせ面１２ａに加飾材１９を加飾材クランプ機構１８により押し付けてクランプする。この時、加飾材１９は可動型１２のキャビティ１３の全域が覆われ、かつシワ及びたるみ等が生じないように張設される（請求項の第１の工程に相当する）。

次に、図２（Ｃ）に示すように、型締め機構１７を動作させて、金型の型締めを行った、図示省略の射出機構を駆動して、この射出機構から射出される熱可塑性の溶融樹脂材２１をスプルブッシュ１５、ランナー１１ａ及びゲート１１ｂを通して加飾材１９の裏面側からキャビティ１３内に、加飾成形品の成形に最適な射出圧力（例えば、１５０ＭＰａ）、射出速度（例えば、１０〜２０ｃｃ／ｓｅｃ）、射出時間（例えば、１５ｓｅｃ）で加圧注入する。この加圧注入時の溶融樹脂材の圧力で加飾材１９を可動型１２側キャビティ１３の製品表面形成面１３ａに押圧して圧縮するとともに、溶融樹脂材を加飾材１９の細孔に浸透させることにより、加飾材１９を製品となる樹脂成形品２２の表面に圧着する。この場合、加飾材１９の接合面は、図４に示すように、樹脂成形品２２の表面に投錨状態に結合される（請求項の第２の工程に相当する）。

上記溶融樹脂材の加圧注入後は、冷却固化に伴って生じる収縮を補うための保圧過程を経過させ、その後に、図２（Ｄ）に示すように型開きして加飾成形品２３の取り出す（請求項の第３の工程に相当する）。

金型から取り出された加飾成形品２３の周囲には、図５に示すように、加飾材１９の余剰部分１９ａがあるため、この余剰部分１９ａを図示省略のカッターによりカットして、図３に示すような加飾成形品２３とする。

このような構造の加飾成形品２３においては、加圧注入時の溶融樹脂材の圧力で加飾材１９を可動型１２側キャビティ１３の製品表面形成面１３ａに押圧して圧縮するとともに、溶融樹脂材を加飾材１９の細孔に浸透させることにより、加飾材１９の接合面を樹脂成形品２２の表面に投錨状態に結合して加飾材１９を成樹脂形品２２に積層圧着するようにしたので、従来の加飾成形品のような木目込みが全く不要になるとともに接着剤を用いることなく、加飾材１９を射出成形時に同時に樹脂成形品２２に積層接着することができ、これにより、加飾成形品２３の製作が容易になり、低コスト化できるほか、加飾材１９が樹脂成形品２２の表面に投錨状態に結合されるため、加飾材１９と樹脂成形品２２との結合強度を増大できるという効果を有する。

次に、図６により本発明の実施例２に示す加飾成形品について説明する。

この図６においては、可動型１２側キャビティ１３の製品表面形成面１３ａに、加飾材１９の表面にハート形、三角形、丸型等の模様や記号、文字、シボその他の凹凸模様２３ａを形成するための凹凸パターン２４を形成するようにしたものである。

なお、図２と同一符号で示す部分は同一部分を示している。

このような実施例２によれば、ハート形、三角形、丸型等の模様や記号、文字その他の凹凸パターン２４を加飾材１９の表面に加飾成形品２３の射出成形時に同時に形成することができ、かつ加飾成形品２３の表面の加飾を多様に変化させうるほか、加飾成形品２３の表面への凹凸パターン２４の形成コストも低減することができ、製品の低コスト化が可能になる。

次に、図７により本発明の実施例３に示す加飾成形品の成形用金型について説明する。

この図７に示す成形用金型においては、加飾材１９の表面に図６に示すようなハート形、丸型等の模様または記号、文字、シボその他の凹凸を形成するため、可動型１２側キャビティ１３の製品表面形成面１３ａに、例えば、横断面がハート形、丸型等を呈する入り子挿着孔２５を多数形成し、この各入り子挿着孔２５内に、可動型１２の熱伝導率と異なる熱伝導率の鉄、アルミ、銅等の金属材または熱硬化性樹脂やセラミック等からなる入れ子２６を挿着し、この入れ子２６により、加飾材１９の表面にハート形、丸型等の模様または記号、文字その他の凹凸模様を形成するための凹凸パターン２７を形成するようにしたものである。

このような実施例３に示す加飾成形品の成形用金型によれば、加飾材１９の表面に凹凸模様を形成するための凹凸パターン２７を可動型１２の熱伝導率と異なる熱伝導率の材質からなる入れ子２６により構成するようにしたので、凹凸パターン２７に相当する部位の冷却効率が可動型１２のキャビティ１３の製品表面形成面１３ａと異なることになり、この冷却効率の変化により、加飾材１９の表面のアクセントを強調することができ、加飾成形品の意匠的効果を向上できる。

次に、図８により本発明の実施例４に示す加飾成形品の成形用金型について説明する。

この図８に示す成形用金型においては、加飾材１９の表面に図６に示すようなハート形、丸型等の模様または記号、文字、シボその他の凹凸を形成するため、固定型１１にキャビティ形成用のコア１１１を設け、このコア１１１に形成したキャビティ１１２の製品表面形成面１１２ａに、例えば、横断面がハート形、丸型等を呈する入り子挿着孔３１を多数形成し、この各入り子挿着孔３１内には鉄、アルミ、銅等の金属材または熱硬化性樹脂やセラミック等からなる入れ子３２が挿着され、この各入れ子３２の内部には、入れ子３２を所定の温度に加熱する電熱用ヒータ３３が挿着されている。また、前記電熱用ヒータ３３は金型外に設けた温度調節回路３４を介して直流電源３５に接続されている。

なお、前記電熱用ヒータ３３、温度調節回路３４および直流電源３５は入れ子３２を所望の温度に加熱する温度調節手段を構成している。

このような加飾成形品の成形用金型において、温度調節回路３４を調節して、直流電源３５から入れ子３２の電熱用ヒータ３３に供給される電圧を制御することにより、入れ子３２の温度を任意に調整することができる。この入れ子３２の温度を調整することにより、この入れ子３２で加飾材１９の表面に形成されるハート形や丸型等の凹凸パターン３６の輪郭や表面状態を鮮明にする。例えば、入れ子３２の温度を金型の温度より高くして、この入れ子３２の先端を加飾材１９の表面に押し付ければ、加飾材１９の表面には、輪郭が鮮明で表面状態が滑らかな凹凸パターン３６を形成することができる。これにより、加飾材１９の表面のアクセントを強調でき、加飾製品の意匠的効果を向上できるとともに、文字やキャラクタのような凹凸パターンを加飾材１９の表面に、より鮮明に形成することが可能になる。

次に、図９により本発明の実施例５に示す加飾成形品の成形用金型について説明する。

この図９に示す成形用金型において、上記図８の実施例と異なる点は、各入れ子３２の内部に、これら入れ子３２を所望の温度に加熱するための発熱体、すなわち冷却された水や冷媒ガスまたは加熱された水や油、冷媒ガス等の熱伝導流体を流動させることにより入れ子３２を加熱する熱交換部３７を設け、この各熱交換部３７には、固定型１１に設けた入り側流体通路３８及び出側流体通路３９を通して図示省略の流体熱源供給装置が接続されている。

したがって、各入れ子３２の熱交換部３７に図示省略の流体熱源供給装置からの熱源流体を入り側流体通路３８及び出側流体通路３９を通して循環することにより、各入れ子３２を希望する温度に加熱または冷却することができる。

なお、図８に示す熱交換部３７、入り側流体通路３８、出側流体通路３９及び流体熱源供給装置は入れ子３２を所望の温度に加熱または冷却する温度調節手段を構成している。

このような実施例５に示す加飾成形品の成形用金型においては、前記実施例４と同様な作用効果が得られる。

なお、上記実施例では、加飾材１９を可動型１２の合わせ面にクランプする場合について説明したが、本発明はこれに限らず、固定型１１クランプするようにしてもよい。

また、本発明の実施例における加飾材クランプ機構１８は、図１に示す構成のものに限らず、種々に変更し変形し得ることは勿論である。

本発明の実施例１における加飾成形品の成形に用いられる成形機構全体の構成を示す説明用断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施例１における加飾成形品の製造過程を示す説明図である。 本発明の実施例１における加飾成形品の一例を示す斜視図である。 図３の３−３線に沿う拡大断面図である。 金型から取り出された加飾成形品の説明用斜視図である。 本発明の実施例２における加飾成形品を示す説明用斜視図である。 本発明の実施例３に示す加飾成形品用金型の一部の説明用断面図である。 本発明の実施例４に示す加飾成形品用金型の一部の説明用断面図である。 本発明の実施例５に示す加飾成形品用金型の一部の説明用断面図である。

符号の説明

１１……固定型、１２……可動型、１２ａ……合わせ面、１３……キャビティ、１３ａ……製品表面形成面、１７……型締め機構、１８……加飾材クランプ機構、１９……加飾材、２０……加飾材供給機構、２２……加飾成形品、２４，２７，３６……凹凸パターン、３２……入れ子、３３……電熱用ヒータ、３４……温度調節回路、３５……直流電源、３７……熱交換部、３８……入り側流体通路、３９……出側流体通路。

Claims (10)

1. 固定型と可動型との合わせ面に形成された製品形状に対応するキャビティ内に溶融樹脂材を加圧注入し、固化することにより成形される製品と、
   前記製品の表面を形作る前記キャビティの製品表面形成面を覆うように配置され、前記加圧注入される時の溶融樹脂材の圧力で前記製品表面形成面に押圧して圧縮されるとともに前記溶融樹脂材を浸透させることにより前記製品の表面に圧着される布状の加飾材と、
   を備えてなることを特徴とする加飾成形品。
2. 前記加飾材は、溶融樹脂材が投錨状に浸透し得る通気が可能な細孔を有する織布、不織布、合成革皮からなることを特徴とする請求項１記載の加飾成形品。
3. 前記キャビティの製品表面形成面には、前記加飾材の表面に記号、文字、模様、シボその他の凹凸模様を形成するための凹凸パターンが形成されていることを特徴とする請求項１記載の加飾成形品。
4. 前記キャビティの製品表面形成面に形成される凹凸パターンは、金型の熱伝導率と異なる熱伝導率の材質からなる入れ子により構成されていることを特徴とする請求項３記載の加飾成形品。
5. 前記キャビティの製品表面形成面に形成される凹凸パターンは入れ子により構成され、前記入れ子は該入れ子を所望の温度に加熱または冷却する温度調節手段を備えることを特徴とする請求項３記載の加飾成形品。
6. 固定型と可動型との合わせ面に形成された製品形状に対応するキャビティ内に溶融樹脂材を加圧注入し、固化することにより製品を成形するとともに該製品の表面に布状加飾材を圧着する加飾成形品の製造方法であって、
   型開き状態にある前記固定型及び可動型の何れか一方の合わせ面に前記布状加飾材を前記キャビティが覆われるように張設する第１の工程と、
   前記固定型と可動型をその合わせ面間に前記布状加飾材が挟まれた状態に型締めした後、前記製品の表面を形作る前記キャビティの製品表面形成面に前記布状加飾材が押圧されるように前記キャビティ内に溶融樹脂材を加圧注入し、該加圧注入時の溶融樹脂材の圧力で前記布状加飾材を前記製品表面形成面に押圧して圧縮するとともに前記溶融樹脂材を前記布状加飾材に浸透させて該布状加飾材を前記製品の表面に圧着する第２の工程と、
   前記溶融樹脂材の加圧注入後の冷却固化に伴う保圧状態を経過させた後、型開きして加飾成形品の取り出しを行う第３の工程と、
   を備えることを特徴とする加飾成形品の製造方法。
7. 前記加飾材は、溶融樹脂材が投錨状に浸透し得る通気が可能な細孔を有する織布、不織布、合成革皮からなることを特徴とする請求項６記載の加飾成形品の製造方法。
8. 前記キャビティの製品表面形成面には、前記加飾材の表面に記号、文字、模様、シボその他の凹凸模様を形成するための凹凸パターンが形成されていることを特徴とする請求項６記載の加飾成形品の製造方法。
9. 前記キャビティの製品表面形成面に形成される凹凸パターンは、金型の熱伝導率と異なる熱伝導率の材質からなる入れ子により構成されていることを特徴とする請求項８記載の加飾成形品の製造方法。
10. 前記キャビティの製品表面形成面に形成される凹凸パターンは入れ子により構成され、前記入れ子は該入れ子を所望の温度に加熱または冷却する温度調節手段を備えることを特徴とする請求項８記載の加飾成形品の製造方法。
    

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