JP2005533690A - 布帛表面領域を有する成形部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】布帛表面領域をもつ射出成形されたプラスチック部品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】布帛表面片付きのプラスチック基材成分をもつ成形プラスチック物品であって、布帛のエッジの少なくとも一部と該エッジに隣接している布帛の表面領域とが成形付加されたプラスチックエッジカバー用成分によって重ね合わされていることを特徴とする成形プラスチック物品。

Description

本発明は布帛表面領域をもつ射出成形されたプラスチック部品及び布帛エッジを非常に効率的で且つ審美的に望ましい状態で固定できるこれらの部品の製造方法に関する。部品は良好な外観、厳密な寸法、断面部が薄くそして安定でしっかりした布帛エッジカバーとして製造される。

成形したプラスチック部品の全て又は一部分に皮革（レザー）や人工皮革のような、布帛の表面層を提供する方法は数多くある。射出成形プロセス及び成形用金型の前面に又は中に布帛表面片を予備注入する方法の使用については特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５で議論されている。

特許文献１においては、布帛は成形金型中に保持されそして注入されたプラスチックによって成形キャビティーの反対側に押し出される。特許文献３及び特許文献２は布帛と注入された熔融プラスチックの間にフィルムを使用することを教示している。特許文献４においては、布帛は初期に賦形可能な熱可塑性箔にラミネートされそれから予備成形体が、例えば深度延伸によって、一般的には最終部品設計に対応して、一般的にはラミネート材料を賦形化することによって製造される。それから予備成形体は射出成形にかけられそこで熔融プラスチックは射出成形されそして布帛／ラミネート予備成形体は最終部品の外表面の全部又は部分を形成する。しかしながら、これらはいずれも布帛エッジを固定しそして被覆する技術については述べていない。

特許文献５においては、皮革布帛表面は成形したプラスチック部品上で提供される。この文献においては、部品を形成する射出成形プラスチックは挿入された布帛片のエッジの方に流れ、皮革布帛のエッジの周囲に接しそしてそれをシールしようとする。しかしながら、この方法は、布帛エッジが射出成形プラスチックによって均一に被覆されないので部品の外観が悪くなる結果をもたらす。部品表面上で見ることのできる、得られた布帛／プラスチック界面又はエッジは少なくとも部分的に開いており及び／又は不規則である。

このように、これらの方法のいずれもが布帛を切断又は刈り込む及び／又は安全で見た目のよい布帛エッジを提供するために或る方法でエッジを被覆するための更なるプロセス工程を必要とする。分離したトリム片を取り付けるか使用することは、許容できる外観を得るために多数の片と取り付け工程を必要としそしてこれらの追加の片はかなりの厚みとスペースを必要とするため、許容できるものではない。この方法は又布帛表面からより容易に分離するトリム片を生ずる。布帛エッジに関する問題点は第一の射出工程でより容易に圧縮されそして第一の成形キャビティーが取除かれた後でかなり膨張する布帛において特に強調される。

ＪＰ５４−０１８，０３９ ＪＰ５７−０２９，４３６ ＤＥ４，０１５，０７１ ＥＰ１，１５７，７９９ ＵＳＰ４，８４９，１４５

本発明の課題は布帛表面領域をもつ射出成形されたプラスチック部品及び布帛エッジを良好な外観、厳密な寸法、断面部が薄くそして安定でしっかりした布帛エッジカバーとして、非常に効率的で且つ審美的に望ましい状態で固定できる部品及びその製造方法を提供することである。

一態様においては、本発明は布帛表面片付きのプラスチック基材成分をもつ成形プラスチック物品であって、布帛のエッジの少なくとも一部と該エッジに隣接している布帛の表面領域とが成形付加されたプラスチックエッジカバー用成分によって重ね合わされていることを特徴とする成形プラスチック物品である。好ましくは、成形付加されたエッジカバー用成分は射出成形又は圧縮成形されたプラスチック片でありそしてより好ましくは成形付加されたエッジカバー用成分は熱硬化性ポリウレタン、熱硬化性エポキシ、熱硬化性シリコーン、及び熱硬化性ポリカーボネート（“ＰＣ”）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（“ＰＰ”）、高耐衝撃性ポリスチレン（“ＨＩＰＳ”）、ポリエチレン（“ＰＥ”）、ポリエステル、ポリアセチル、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（“ＴＰＵ”）、ナイロン、アイオノマー、ポリ塩化ビニル（“ＰＶＣ”）及びこれら熱可塑性プラスチックの２以上のブレンド物からなる群から選ばれる。本発明は布帛が合成皮革又はスエードであり及び／又は布帛が空隙又は開口部と内部布帛エッジをもつ成形物品に特に適している。その他の態様としては、本発明はエッジカバー用成分がその上で成形されそして布帛エッジの少なくとも一部と付着した布帛材料をもつ基材成分のエッジと隣接する布帛表面領域が重ね合わされているこの種の成形プラスチック物品の製造方法である。好ましくは、布帛片のエッジと重ね合わされているエッジカバー用成分は射出成形又は圧縮成形によって又は第二成形工程の反応射出成形によって成形される。この種の好ましい方法においては、第二成形工程は（ａ）主要流れキャビティーがほぼ布帛エッジ周囲領域の周り又は外側にあるエッジカバー用プラスチック成分材料のための主要流れ先導キャビティー及び（ｂ）布帛周囲のエッジにほぼ平行でない方向でエッジカバー用材料の流れを受け入れる布帛エッジキャビティーによる流れ先導効果を使用する。

本発明はこのように良好な布帛積層プラスチック部品と新規な製造方法及び部品設計を提供する。ここでは布帛エッジの少なくとも一部そして好ましくは全部と該エッジに隣接する表面領域（即ち、布帛表面領域はエッジから少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ中の方にある）が、布帛と第一のプラスチック材料の両方に接着している第二の成形付加されたプラスチックでカバーされている。布帛片は広範囲の布帛種と望ましいサイズへのプレカット、スタンプ及び／又は賦形から選ばれる。布帛は布帛積層基材又はサブ組み立て部品を提供するために（好ましくは射出成形工程において）第一のプラスチック基材成分に接着しておりそして第二の材料は布帛エッジをカバーしそして見た目の好ましいそして耐久性のある布帛エッジカバーを提供するために成形付加される。第一のプラスチック基材材料、布帛及び第二の成形付加されたエッジカバー材料の組み合わせを適切に選択することは布帛又はエッジカバー材料が使用の過程で成形部品から剥がれたり剥離したりするのを防止するために必要な接着力を与える。

本発明により、布帛又はエッジカバー材料が使用の過程で成形部品から剥がれたり剥離したりしない良好な外観、厳密な寸法、断面部が薄くそして安定な布帛表面領域をもつ射出成形されたプラスチック部品が得られる。

本発明に従って製造されたサンプル部品の図１透視図及び図２断面図（線ＡＢにおける）は布帛表面片の外側エッジ周囲の布帛エッジ領域（１９）及び所望により内部布帛エッジ領域（１８）（ここでは布帛表面片中にプラスチック部品の位置に対応する開口部、穴又は他のデザイン形状に対応した開口部又は穴がある）の付いた布帛表面片（１０）を示す。また図１には、この場合布帛をカバーした表面領域上に伸びそして布帛を完全にはカバーしていない第一の即ち基材成分（２０）、と第二の成形付加されたエッジカバー用成分（３０）が示されている。この成分は布帛周囲のエッジ領域（１９）で３０Ｂとして、そして布帛内部エッジ領域（１８）では、もしあれば３０Ａとして示される。種々の形状とサイズの部分（９１）には空隙又は開口部がある。

図３は本発明に従った基材成分の成形工程と形成物の断面図である。この図においては、“コア”と呼ばれることもある第一の成形部分（５０）は、第一の“キャビティー”と呼ばれることもある第二の成形部分（７０）に密着している。これは境界分離線（６５）を作っている。布帛表面片（１０）は成形金型中に置かれそして第一の成分プラスチック材料（２０）が注入される。図から判るように、最終のプラスチック部品のこの領域においては（そして布帛片の対応する場所においては）２個の空隙又は開口部があり、開口部は第二の成形部品の７０Ａ及び７０Ｂに対応しておりこれによって形成されている。プレカット布帛片（１０）は初期に第二の成形部品中に置かれ、そして最終の部品表面（１１）（図示されていない）となる布帛表面は真空装置によって形成される成形体の内面に保持される。基材又は第一成分のための熔融プラスチック材料は金型を満たし、布帛片を完全にカバーし、布帛片を金型表面に圧着させそしてプラスチックを布帛片（１２）の裏面に付着させるのに十分な速度と圧力で射出ゲート（図示されていない）を通して射出される。射出されたプラスチック材料は開口部又は空隙において布帛の周囲エッジ（１３）及び布帛の内部エッジ（１４）の圧縮された厚みをほぼカバーする。

図３には流れ制限体（２２）の使用が、例えば部品の片側の例としてのみ、示されている。以下に議論するように、流れ制限体の使用は布帛周囲エッジ（１３）上にエッジカバー用成分が加えられた時に第二成分プラスチック材料の適切な流れを促進させるために使用することができる。所望により使用される“コアバック”成形部（５２）は第一成分成形工程過程を図３にそして第二成分成形過程を図４に示した。本発明の好ましい態様においては、これらの部分が第二成形工程の前で取りはずされるときは、第一の基材材料の裏面に置かれた成形用流路がありこれは熔融した第二のエッジカバー用材料を射出ゲートから流し導くためのプラスチック材料の空間を与える。以下に議論するように、成形用流路を使用する技術は多数の内部布帛エッジ（１４）で実際に中間成形片を第一の成形部分（“コア”）から取除くことなしで成形付加したエッジカバー用成分を与えることを容易にする。これはまた本発明の別の好ましい態様に従って第二の成形工程のために適切に配置された“衝突”面と組み合わせて使用するためには非常に優れた成形設計及び部品設計である。これらの流路は、基材のほぼ後ろから来てそれから布帛表面及びエッジのほぼ反対側にある金型上の“衝突”面に当たるように向けることができる第二成分プラスチックの流れを与える。これらの衝突面はプラスチックの流れをほぼ布帛表面に垂直な（ほぼ平行な流れの反対）方向から布帛エッジ上に向ける好ましい技術である。

図４は本発明に従った第二成形工程の前のそして第二の基材成分の成形前の成形形態の断面図である。この図において、第二の成形部品は取り出されそして第三の成形部品（８０）（“第二キャビティー”と呼ばれることもある）で置き換えられるが、これは同様に第一の成形部品（５０）に密着しており、境界分離線（６５）を作り出す。図から判るように、布帛表面領域と第一成分は第一の成形部品上に置かれたままである。図から判るように、第三成形部品の領域８０Ａ及び８０Ｂは最終プラスチック部品中で２個の開口部を形成する。“コアバック”（５２）は第二の成形材料のための流路（８４）を形成するためにコア金型中に取りはずされる。さらに、主要射出点を内部布帛エッジ位置に接続する典型的な成形用流路（図６に示されさらに以下で議論する）及びこの図で示される開口部周り及び内部布帛エッジへの材料流れを与える成形用流路（８４）がある。

図４に示される成形図の左側に見られるようにそしてさらに以下で議論するように、第二のエッジカバー用成分のために、本発明に従って好ましく使用される部品／金型設計は、得られる部品壁の不均一な厚みを生ずる開口キャビティー（８８）用に不均一な厚みを使用する。これは“流れ先導”としての大きな流れ断面積領域（８３として寸法ＸとＹで示される）及び小さな布帛エッジキャビティー部分（８２として寸法Ｘ’とＹ’で示される）を与えるためになされる。この方法においては、射出された熔融プラスチックは最初に布帛片の周囲に沿ってほぼ外周を流れるがしかし周囲の布帛エッジ／境界面からははずれキャビティー体積の大部分を満たす。流れ先導体の断面積（Ｘ×Ｙ）はさらに以下で議論するようにこれらの利点を手に入れそして布帛の“剥がれ”を減少させるために、布帛エッジキャビティー（Ｘ’×Ｙ’）上でキャビティー面積より少なくとも１０％大きい必要があることがわかった。

図４において、“流れ制限体”（２２）が第一成分中に成形されていることが、ここでは説明のために右側においてのみ成形されていることが示されている。流れ制限体は熔融樹脂の流路をさらに狭めそして制限して布帛周囲のエッジ領域に流れるようにするために使用できる。さらに以下で議論するように、“流れ制限体”は流れ先導効果を作り出しそして第二の成形材料が最初に流路（８３’）に先導しそれから制限体上で、エッジキャビティー領域（８２’）に先導しそして布帛の頂部で布帛表面の平面に対して垂直方向に先導する。布帛エッジキャビティーにおける布帛に対する流れ制限体の高さは熔融プラスチックの主要部が流れ先導体又はほぼ平行方向のキャビティー領域の主流路（８３’）に流れるときに、布帛が流れとせん断から保護されるのに十分なだけ必要とされる。この場合、布帛エッジキャビティー（図４の８２’）中のプラスチック流れの力は基材から布帛を分離又は剥離しないし及び／又は布帛それ自身の内部剥離も起こさない。

図４に示される金型はまた衝突面（２３）から離れたほぼ垂直方向で第一成分の裏面で成形用流路（８４）から開口部の周りの内部布帛エッジ領域にプラスチックを流すように設計されている。金型部（８０）はまた布帛表面領域にきっちりとフィットするように設計され及び／又は好ましくは第二成形用材料が意図したキャビティー領域の外側に“フラッシュ”することを防ぎそして布帛と第二キャビティー（最終部品の布帛表面上の）との間にある層又は片を形成することを防ぎそして部品が金型から取り出されるときに布帛表面の表面欠陥を生ずるのを防ぐために、第二成分キャビティー領域と布帛表面領域との間の“クラッシュリブ”（８１）が用意される。

図５は第二成形工程の過程と第二基材成分プラスチック材料の射出後の成形形態断面図である。図から判るように、第二成分材料（３０）が射出され、流路を全て満たし、そしてそこでは布帛を周辺エッジ領域でカバーし固定されている３０Ａとして図示され、また布帛を内部エッジ領域でカバーし固定されている３０Ｂとして示されている。

図６は本発明（１）に従って製造されたサンプル部品の裏面の透視図である。特に、それは穴、空隙又は開口部（９１）の付いた第一基材成分（２０）を示しそして第二のエッジカバー用成分プラスチック材料で満たされた流路（８４及び８６）の存在を示す。既述のように、成形用流路は第一成分中に成形され、そして第二成分の成形過程で第二のプラスチック材料を部品の裏面に沿って開口部及び部品の前面の対応する布帛エッジ領域の位置に流れ込ませる。上述のように、これらの成形用流路（８４）の幾つかは第二プラスチック材料を開口部及び外側に沿って流れ内部エッジカバー用成分を前面の部品表面で形成させそして幾つかの流路（８６）は材料を簡単に単一の射出点又はゲートからその開口部に到達させることができる。図６においては、これらの流路は射出ゲート（９０）から、外部流路（８３）に沿ってそして成形用流路（８６）を通って流れる第二成分材料で満たされている。以下でさらに議論するように、内部流路（８４）からの材料流れは第二成分材料へ向けるのが有利で第二成形キャビティーの衝突面に向って流れそして乱れと布帛エッジを引き裂き、動かすか変形させるせん断力の少ない状態で内部エッジカバーキャビティーに流れる。成形用流路に由来する流路内の好ましい衝突表面形態を使用することにより、第二の材料を布帛の頂部に向けて流れる方向に向けそしてエッジを布帛面にほぼ平行でない方向からエッジをカバーする。

本発明に従ったプラスチック物品は公知の複数成分成形技術を使用して製造することができる。好ましい複数成分成形技術（ツーショット射出成形とも呼ばれる）は通常少なくとも２個の成形部品（通常“コア”及び“キャビティー”と呼ばれる）の間の接着した又は積層した布帛表面片をもつ第一成形成分（“第一ショット”）を製造し、成形された第一成分又は中間体を成形部品（“第一成形部品”）中に残しそしてそれから（ａ）少なくとも１の別の成形部品中に動かすか、（ｂ）第一成形部品を別の成形部品の反対位置に動かすか、又は（ｃ）さらなるキャビティーを用意するために金型にスライド可能な又は移動可能な部分を使用することによって達成される。この方法では、第二キャビティーは所望の成形付加されたエッジカバー用成分に対応して形成され、そして所望のプラスチック材料で満たされる。

代替の複数成分成形技術（インサート射出成形とも呼ばれる）は通常、最初に一組の成形部品中に接着した又は積層した布帛表面片をもつ第一成形成分又は中間体（“第一ショット”）を成形し、この中間体成分部品を取除きそしてそれを第二成分の射出成形のために第二組の成形部品に移動させることによって達成される。第二の金型は、それが所望の成形付加されたエッジカバー用成分に対応するキャビティーを形成するのに必要な第一の成形された成分と接触するように設計される。

接着布帛片付きのプラスチック基材成分
上述のように、この第一基材成分は、必要なプラスチック基材又は適切に配置されそして十分に接着した布帛表面片をもつ基礎部品を与えるのに適した一般的に知られている成形技術によって製造することができる。好ましい成形技術は射出成形プロセスの過程で射出成形金型中の内部金型表面に適切に配置され十分に固定されたプレカット布帛片を製造することによる射出成形法である。射出成形工程において、熔融プラスチックは金型に注入され、金型を満たし、布帛片を金型形状と同じ形状にしそして同時に布帛片をプラスチックに積層するか接着する。さらに以下で議論するように、布帛片は裏面層をもちそれは基材成分に接着／積層の工程又はプロセスを促進させる。基材を形成し及び／又は布帛を接着させるその他の好適な方法としては圧縮成形、無線周波数（ＲＦ）溶接、超音波溶接、熱成形、射出圧縮成形、気相補助射出成形、構造発泡射出成形、微小分子発泡成形技術、積層射出成形、水射出成形、外部気相成形、せん断制御配向成形、及びガス対向圧力射出成形が包含される。

熱硬化性又は熱硬化可能なプラスチックはまた反応射出成形又は樹脂移動成形のための公知の技術を使用して布帛―積層プラスチック基材成分を製造するために同様に使用することができる。

成形部品の成形表面は、布帛表面片の露出部分、プラスチック材料の露出部分の外観又は質感のために望ましく又は引き続く布帛表面片または成形付加されたエッジカバー用成分の接着又は固定のために望ましい表面を与える公知の表面仕上げを行うことができる。それから、射出工程の過程でプラスチックは金型に入り、金型を満たし、布帛片を金型形状と同じに形状化しそして布帛又は基材材料表面に成形表面／輝き／質感を与える。

一般に、第一の基材成分は、ポリウレタン、エポキシ又は熱硬化性シリコーンのような熱硬化性プラスチック及びポリカーボネート（“ＰＣ”）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（“ＰＰ”）、高耐衝撃性ポリスチレン（“ＨＩＰＳ”）、ポリエチレン（“ＰＥ”）、ポリエステル、ポリアセチル、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（“ＴＰＵ”）、ナイロン、アイオノマー（例えば、サーリン）、ポリ塩化ビニル（“ＰＶＣ”）を包含しそしてＰＣ及びＡＢＳのようなこれら熱可塑性プラスチックの２以上のブレンド物も包含する。これらの材料は必要とされるコスト及び／又は表面外観、耐火性、弾性、靭性、ＥＭＩ遮蔽性のような性能特性に寄与する顔料、添加剤及び／又はフィラーを含んでいてもよい。第一のプラスチック基材成分のプラスチック材料は、第二の、エッジカバー用成分に使用されるものと同じであっても異なっていてもよくそしてそれゆえに最終の成形物品が製造された後で第二成分のプラスチックと容易に区別できるかもしれないし区別できないかもしれない。これは二つのプラスチック材料の間に検知可能な境界が存在するかどうかによる。

広範囲の布帛材料が本発明の布帛表面領域として使用することができる。これは本発明に従って提供される部品と方法の大きな利点である。好適な布帛材料としては、限定はしないが、天然及び合成皮革（レザーとスエードの両方を含む）及びあらゆる種類の織物又は織布、不職布、及び凝固ポリウレタンラミネート、ＰＶＣ及びその他の硬い又は柔らかいフィルム／材料を含む天然又は合成ファイバー／材料から編んだ布帛のような織物状材料を包含する。好適な“布帛”としては積層物及びこれらの２以上の結合構造及びこれらの１以上を接着した“裏打ち材料”と一緒に使用することを包含する。“裏打ち材料”は、基材にさらによく接着し、布帛を強くし及び／又は成形プラスチックを布帛の裏面に又はそれを通して過度な力がかかることを防ぐためにもし必要なら使用される又は加えられることのできる布帛にしばしば含まれる。裏打ち材料としては広範囲の天然及び合成材料又は織布、不職布、天然又は合成ファイバー／材料；フィルム、フォーム（発泡体）又はＰＣ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＡＢＳ、ＰＡ６，６、ＰＰ、ＨＩＰＳ、及びこれらの材料の２以上のブレンド物から編んだ布帛を含むテキスタイルを包含する。

本発明の一態様においては、発泡層は布帛表面片と基材材料の間の布帛片又は中間層の裏打ち材料として含まれるのが有利である。圧縮可能なタイプの発泡体を使用するときは、布帛表面に柔らかな又はクッション性の感触を与えることができる。この層は、使用に供される又は基材の成形／積層の前又は過程で布帛に積層できる布帛上に存在することができる。一般に、発泡体は開放セル又は閉止セルであることができそして所望の性能を加工工程の過程で、例えば許容できない程度に融解したり崩壊したりしないだけの十分な耐熱性を必要とする。好適な発泡体の密度は約５−９５ｋｇ／ｍ^３、好ましくは約２０−７５ｋｇ／ｍ^３の範囲で、その層の厚みと所望のクッション性と圧縮性とによってかわる。発泡体に使用されるプラスチック材料は熱硬化性又は熱可塑性であることができそして好ましい発泡プラスチック層は発泡した熱硬化性ポリウレタンを含む。

布帛への裏打ち材料の接着は、フレームラミネーション（積層）、接着剤接着、電磁気照射接着、又はダウ社の接着フィルムのような熱的接着によって達成される。部品設計の組み立てを容易にするために必要かもしれないので、所望により裏打ちの付いた布帛表面片は切断され、賦形化され、成形され及び／又は金型に挿入されるべき予備成形した形状を作るために公知の深度延伸プロセスのような公知の技術によって達成することができる。最終物品のデザインによっては、明らかに物品の異なった表面部分で使用される、異なった種類の布帛になることもできる。

一般に、布帛と第一（及び第二）成分プラスチック材料の組み合わせはそれらの間の十分な接着力を得るために選択される。布帛表面片と第一成分間の接着は布帛が引き続く加工とエッジカバー層への成形操作の過程で部品から容易に取除かれないようなものである。第二の、エッジカバー層と布帛及び第一基材成分間の接着は、二つの成分及び／又は布帛が引き続く布帛表面をもつ成形体構造を採用する最終製品の組み立ての過程で又は布帛表面をもつ成形体構造が部品又は包装材である最終製品の使用過程で容易に分離できない最終部品を維持するための必須条件である。

成形付加されたエッジカバー用成分
一般に、第一基材成分のように、成形付加されたエッジカバー用成分はポリウレタン、エポキシ又は熱硬化性シリコーンのような熱硬化性プラスチック及びポリカーボネート（“ＰＣ”）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（“ＰＰ”）、高耐衝撃性ポリスチレン（“ＨＩＰＳ”）、ポリエチレン（“ＰＥ”）、ポリエステル、ポリアセチル、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（“ＴＰＵ”）、ナイロン、アイオノマー（例えば、サーリン）、ポリ塩化ビニル（“ＰＶＣ”）のような熱可塑性プラスチックスを包含しそしてＰＣ及びＡＢＳのようなこれら熱可塑性プラスチックの２以上のブレンド物も包含する広範囲のプラスチック材料から製造することができる。これらの材料は必要とされるコスト及び／又は表面外観、耐火性、弾性、靭性、ＥＭＩ遮蔽性のような性能特性に寄与する顔料、添加剤及び／又はフィラーを含んでいてもよい。第二成分材料の選択は所望の加工性で結合された第一成分と布帛の望ましい接着性と最終部品の外観及び性能を得ることに依存する。

一般に、成形付加されたエッジカバー用成分の寸法（図５において例示の寸法ｍ、ｎ及びｐとして示されている）は成形された部品デザイン及び布帛片が切断されそれから第一成分上に置かれる精度の度合いに依存する。より長い平均オーバーラップ寸法は、図５の寸法ｍに示されるように（即ち、エッジに隣接しているより大きな布帛領域を覆っている）、布帛片寸法でのより大きな変動、布帛エッジにおける切断の不規則性及び／又は金型中での布帛片の位置の変動を補償する（もしあればよりしっかりと完全なエッジを提供する）ために必要である。一般的には、多くのタイプの布帛及び成形部品設計のためには、平均オーバーラップ距離は少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．２ｍｍ、より好ましくは少なくとも０．３ｍｍそして最も好ましくは少なくとも０．５ｍｍであることが必要である。変動及び／又は非常に大きなオーバーラップ距離は布帛表面や類似物のエッジ上に成形されたロゴのような或る所望の部品質感のために採用してもよいことは注目すべきである。そのような場合、そのような質感表面のオーバーラップ距離は明らかに平均オーバーラップ距離、エッジカバーそれのみがゴールであるオーバーラップ領域のための設計上の又は目的のオーバーラップ距離を“計算”するためには使用されない。

エッジカバー用成分のオーバーラップ層の厚み（図５において例示の寸法ｎ及びｐとして示されている）は所望の寸法（例えば、“厚み”）及び最終部品の全体のデザインによって決定される。より厚いオーバーラップ層が望ましい場合は、これは流れ先導キャビティー又は流路の容積は一般にエッジカバーキャビティー（そのキャビティーはオーバーラップ距離と成分の厚みを与える）の容積よりも大きい必要があるためにより大きな容積の流れ先導体のための適切な寸法を与える能力によって影響を受ける。一般的には、多くのタイプの布帛及び成形部品設計のためには、平均エッジカバー層厚みは少なくとも０．２ｍｍ、好ましくは少なくとも０．３ｍｍ、より好ましくは少なくとも０．５ｍｍそして最も好ましくは少なくとも０．７ｍｍであることが必要である。変動及び／又は非常に大きなオーバーラップ距離は布帛表面や類似物のエッジ上に成形されたロゴのような或る所望の部品質感のために採用してもよいことは注目すべきである。オーバーラップ距離について上記で議論したように、そのような場合、そのような質感表面の厚みは明らかに平均厚み、エッジカバーそれのみがゴールであるオーバーラップ領域のための設計上の又は目的の厚みを“計算”するためには使用されない。

第二の又はエッジカバー用成分は成形プロセス中で（接着剤又は固定剤の使用に対抗するものとして）第一の成形された成分（十分に接着し又は積層された布帛表面片をもつ）に対して所望の表面位置で熱可塑性熔融接着を与えるか又は適用される。

本発明に従った最終部品を製造するための好適な成形方法としては射出成形、圧縮成形、反応射出成形（“ＲＩＭ”）、無線周波数（ＲＦ）溶接、超音波溶接、熱成形、射出圧縮成形、気相補助射出成形、構造発泡射出成形、微小分子発泡成形技術、積層射出成形、水射出成形、外部気相成形、せん断制御配向成形、及びガス対向圧力射出成形が包含される。第二射出成形又は“ツーショット”成形プロセスにおけるショット又はインサート射出成形における第二工程として射出成形されることが好ましく、両者とも上述の通りである。第二射出成形又は“ツーショット”成形プロセスとしての第二成分の供給においては、接着した布帛片をもつ第一成分は成形部品の一つ中又はその上に残しそして第二ショットのためのキャビティーはそれから（ａ）少なくとも１の別の成形部品中に動かすか、（ｂ）第一成形部品を別の成形部品の反対位置に動かすか、又は（ｃ）さらなるキャビティーを用意するために金型にスライド可能な又は移動可能な部分を使用することによって与えられる。

代替としてのインサート射出成形プロセスにおいては、接着した又は積層した布帛表面片をもつ第一成形成分は一組の成形部品中で製造し、取除き、そしてそれを第二成分の射出成形のために第二組の成形部品に移動させることによって達成される。第二の金型は、それが必要により第一の成形された成分と接触するようにそして所望の成形付加されたエッジカバー用成分に対応するキャビティーを形成するように設計される。

第二成分が、商業的に好ましい高射出速度と高圧力で射出成形工程に加えられるこれらの場合のいずれかにおいては、第一成分、金型及び第二成分を加えるための道具は“剥がれ（ストリッピング）”や“トンネル化”を減少させるか又は除去するように設計しなければならない。“剥がれ”とは熔融樹脂が布帛エッジの下にそして布帛に浸透しそれからこの成形工程の過程で、特に第二ショット材料が布帛エッジに平行に流れるときそして、十分に高速な流れがエッジ／境界に接触するときに第一成分から分離される傾向のことをさす。“トンネル化”とは、樹脂の流れの前面が実質上第二ショット材料の前面流れまで拡がっている布帛エッジの厚い及び／又は支持されていない領域と接触するとき、特に布帛エッジが通常垂直方向で接触するとき、流れている樹脂が第一の成形された基材から布帛を持ち上げ及び／又は布帛それ自身を分離／又は剥離させそして布帛の下又は布帛を通して“トンネル化”することをさす。或る布帛材料は第一成分を成形後に第一成形金型キャビティーを取除いた後で厚みを膨張させそして又は第二成形工程での圧縮化で長さを膨張させるときにこの問題点を悪化させる。この膨張は布帛を第二成形のための流路へと押し拡げる（支持されていない）原因となる。

それゆえに、成形金型キャビティーに射出されるときは、第二成分プラスチック材料は布帛と第一成分間の境界又は界面領域で布帛の周囲及び／又は内部のエッジを流れそしてカバーするように適切に向けられそして制御される必要がある。第二成分のための射出速度と圧力は最適化されそして成形型への充填、部品の美観及び成形サイクル時間の可能な限り適切な組み合わせを採用する必要がある。同時に、布帛表面片は適切なサイズに切断しそして更なるこれらの問題点を避けるために第二の材料流れ方向に正対して置かれなければならない。

第二成形工程におけるこれらの状態を減少させるか取除く助けとして、新規な成形金型と部品設計及び設計の組み合わせが、プラスチック材料流れが高速で布帛エッジ／境界面に平行になるか又はそれに近接する可能性を減少させるために開発された。通常の熱可塑性プラスチック部品のデザインは部品又は部品壁の見かけの厚みがほぼ均一であることを必要とする。これは部品全体を通してプラスチック材料を均一に充填することによってなされる。さもなければ、熔融射出されたプラスチックは優先的に流れ抵抗の少ない大きな部分に流れる。これに対して、本発明に従って開発されそして好ましくは使用される部品／金型設計は均一でない壁厚みを使用して“流れ先導体”として作用し又は流れ先導効果を与える大きな断面流れ領域を提供する。流れ先導流路は図４において流路８３として（寸法ＸとＹで）示され、布帛エッジでの小さな断面流れ領域（布帛エッジキャビティーと呼ばれ図４の寸法Ｘ’とＹ’で流路８２として示される）に沿っている。流れ先導体又は流れ先導効果は、第二ショット材料流れが最初にゲートからキャビティーに流れそして主要流路又は流れ先導体に沿ってそしてそれを通って優先的に流れる傾向がありそして最初は布帛エッジキャビティー部分には入らないような方法で設計されそして提供される。この方法では射出された熔融プラスチックの主要流れの先頭はキャビティー容積の大きな部分を満たすように布帛エッジ／境界面に平行だがしかし布帛エッジ／境界面を除外して流れる。プラスチックは、最初は布帛エッジキャビティー領域中に又は布帛エッジ／境界面上又はそれに接触しては流れないがしかしよりゆっくりと及び／又は平行でない角度で低容積布帛エッジキャビティー部分に満たされ、小さな平行流せん断力で布帛エッジをカバーする。好ましくは、この流れは速度を減少させて及び／又はエッジに垂直に近い、好ましくは境界面に対して２０°と９０°の間の平行でない方向でエッジ／境界面上に向けられる。これは布帛の剥がれ、トンネル化又は境界面上の平行流及び／又は高速流によるその他のずれ又は移動の問題を減少させるか又は除去する。もし流れ先導流路を使用するときは、流れ先導体断面積は、これらの利点を得るためにそして布帛の“剥がれ”を減少させるために、布帛エッジ領域上にエッジカバー用成分を与えているキャビティー領域の断面積より少なくとも１０％大きくする必要がある。

効果的に流れ先導効果を与える別の方法は、熔融樹脂が主流路から布帛エッジ（周囲又は内部）の領域に流れるときにその流路を狭くしそして制限する“流れ制限体”を作ることである。好ましくは流れ制限体は、図３、４及び５の（２２）で示されるような成形付加されたリブ又はプロフィールとして第一の成形された基材成分によって与えられる。流れ制限体技術は、第一成分を成形しそして第一成形金型キャビティーを取除くか交換した後で膨張する布帛を使用するときに特に有益である。その膨張時には、布帛エッジは第一成分によく接着せず及び／又はいくつかの場所ではずれることがある。流れ制限体はそれから流れ先導効果を生み出しそして第二成形材料を最初に流路（図４で８３’として示される）に沿って案内しそれからエッジキャビティー領域（図４で８２’として示される）に案内しそしてより垂直な方向で布帛の頂部に案内する。流れ制限体は布帛エッジ／境界面に近接して置かれ、典型的には約４ｍｍ以内である。布帛エッジキャビティー内の布帛に対する流れ制限体の高さは、熔融プラスチックの本体が流れ制限体内又はほぼ平行な方向にあるキャビティーの主流路領域（図４で８３’）内を流れるときに布帛が流れ及びせん断から保護されるのに十分な高さでなければならない。この場合布帛エッジキャビティー（図４で８２’）内のプラスチック流れの力は布帛を基材から分離させたり剥離させたりせず及び／又は布帛それ自身の内部剥離も起こさせない。典型的には、流れ制限体は熔融プラスチック流れを布帛エッジからそらすのに十分なだけ高く、好ましくは流れ制限体はキャビティーの布帛エッジ領域内における布帛の高さよりも高くなければならない。

第一の成型体から布帛が剥がれることを防ぐ別の手段は成形金型上の“衝突”面からほぼ垂直に離れた射出された第二の材料の流れを（ほぼ同一表面方向にある布帛に対してそしてその上への流れに対比するものとして）布帛周囲で布帛表面上に向ける。この設計では、布帛表面に接触させる前にそして引き続き第一基材部分からそれを引き裂く力を与えないやり方で布帛エッジ上に流す前に、射出された熔融した第二の材料を布帛表面に対向する成形金型壁（即ち、衝突面）と接触させるようにする流路内に少なくとも１の鋭い角度をもつ流路／キャビティーを使用する。これは図４及び５において成形金型の衝突面（２３）として示される。

複数成分成形の使用は第二成形金型キャビティーが第二成分の成形の前にそしてその過程で布帛の前面のきれいな表面と接触する事を必要とする。第二成分の成形において、布帛表面の破壊的なつぶれの問題を避けるための、また意図した第二キャビティー領域の外側で“フラッシング”又は“トンネル化”を防ぐための適当な指標が必要である。“フラッシング”は布帛表面上にある第二プラスチック材料の層又は片の形成を生じ一方“トンネル化”はプラスチック材料を布帛の下又は布帛材料それ自身を通って流す。両方の影響は共に問題でありそして部品が成形金型から取除かれるときに布帛表面の欠陥を作り出す。布帛表面の美的な衝撃を最小にするためには特殊な設計技術を使用しなければならない。これに関しては、第二の成形金型キャビティー表面は、第二成形射出がキャビティー／布帛境界面の間でプラスチック材料をフラッシュせずしかし布帛を破壊的につぶすことのない点まで布帛表面領域を十分に圧縮し、好ましくはきっちりと締め付けるか又は押しつぶすように設計されなければならない。このキャビティー表面は好ましくは布帛裏面を、成形圧力で圧縮したときに、第二成形材料の粘度と射出圧力にも依るが少なくとも元のキャビティー内の厚みに圧縮又は押しつぶすことが見出された。

この種のフラッシング又はトンネル化を最小化するための別の好ましい設計技術はいわゆる“クラッシュリブ”と呼ばれ、図４及び５で（８１）として示されている。本発明のこの態様においては、第二成分成形型キャビティー（８０）は、布帛エッジ又はその近くの領域内に突起物又はリブがありそしてエッジカバー用成分で重ね合わされている布帛表面のエッジの周りに全てが行くように設計されるべきである。このリブは、第二成形射出がキャビティー／布帛境界面の間でプラスチック材料をフラッシュせずそして布帛表面の残りの部分が圧縮又は押しつぶされる必要がある点まで布帛をきっちりと締め付けるか又は押しつぶす。このクラッシュリブは図４及び５に（８１）として示されている。第二のキャビティー“クラッシュリブ”は、布帛、第一及び第二成形材料及び第二成形条件のような系の成分の性質にも依るが、布帛を切断すべきではなくしかし布帛を十分に押し下げるか押しつぶすべきである。好ましくは、クラッシュリブは布帛を下方の基材プラスチック表面近くまで押し下げる。

第二のエッジカバー用成分が部品の布帛のカバーされた表面の多数の開口部周りの布帛エッジをカバーする必要のある本発明の別の態様においては、開口部の周りのこれら布帛エッジの全て又は一部に第二のプラスチック材料を運ぶための流路が好ましくは布帛表面の裏面又は反対側にある第一の基材成分中に置かれる。これらの流路を通る第二の材料の流れが、布帛表面の平面の後ろから外側に向けられるときに、それから容易に衝突面及び布帛エッジ上に向けられることは特に利点がある。成形付加された流路は図４、５及び／又は６で（８４及び８６）として示されている。

代わりの態様においては、第二のエッジカバー用成分はその他の公知の技術を使用して第一成分及び布帛エッジ上に付ける事ができる。圧縮成形プロセスを使用すると布帛片エッジはキャビティーを作りそして熱硬化性又は熱可塑性材料を供給することによってカバー（被覆）することができる。熱硬化性又は熱硬化可能なプラスチックはまた同様に反応射出成形のための公知の技術を使用して第二のエッジカバー用成分を製造することができる。超音波溶接プロセスを使用すると第二成分は超音波エネルギーを使用して接触表面又は領域を熱によって成形することができる。エッジカバー用成分は熱発泡プロセスにおいて布帛を熱発泡用金型中に置きそしてプラスチックシートを融点及び発泡温度まで加熱しそれからプラスチックシートを挿入した布帛上で引き続き発泡させることによって成形することができる。

〔実施例〕
図１に示されるような本発明に従った部品はほぼ図１から図６に示されるように設計されそして製造される。布帛は、熱的接着剤、ダウ社製接着フィルムを使用してポリカーボネートフィルムを０．００５ｉｎ（約０．０１５ｍｍ）厚みでラミネート（積層）したポリエステル布帛の不織布である。積層は２２０℃（ロール加熱のための設定温度）の２−ロールラミネーター上で実施した。得られたラミネートを所望のサイズと形状（内部開口部を含む）にプレカットして、布帛が射出金型のキャビティーとコア間の所望の位置に挿入されるときにそれが空の金型キャビティーの末端又はエッジに届かないようにする。

所望の布帛表面をキャビティーに置きそして真空に保持する。第一の射出成形材料、ＰＣ／ＡＢＳブレンド物を成形金型に射出しＰＣフィルムと接触させる。射出成形された熱可塑性ＰＣ／ＡＢＳの流れは、布帛をキャビティー表面形状に形成するのに十分な圧力を布帛の裏面に与える。ＰＣ／ＡＢＳ熱可塑性プラスチックは布帛の裏面上にあるＰＣフィルムに接着しそしてこの工程は周囲エッジ及び表面領域をもつ接着された布帛材料を有する基材成分を与える。

部品をそれから第一射出成形型から取り出しそして閉じていて金型キャビティーを与える第二の射出成形金型中に置く。閉じた金型は、（ａ）布帛表面領域を接触させそして布帛表面が金型キャビティーとコア間で圧縮されるように圧縮しそして（ｂ）布帛エッジをエッジカバー用成分の流れと成形のためのキャビティー中に曝しておく表面をもっている。

第二の成形型は図４の成形態様の左側に示されるように布帛エッジ周囲の周りに位置する流れ先導キャビティーと小容積の布帛エッジキャビティーをもつように設計される。

その他の部品設計態様としては、単一の射出ゲートから開口部の周りの布帛エッジ片へと流れ易くするための図６に示されるような第一成形に向けて切られた流路を包含する。流路と開口部周りの設計は一般的には図３、４及び５に示される。概略図４及び５に示されるように、第二キャビティーは衝突面（２３）を用意し、それは第一基材成分の裏面の成形用流路からの第二材料の流れと一緒になり、キャビティー壁への熔融プラスチックの衝突を促進する。流路（８４）から外側への流れは第二成分材料流れを第二金型キャビティーの衝突面に向けそして内部エッジカバーキャビティー内で布帛平面にほぼ垂直な方向から布帛とエッジの頂部に向ける。このような内部布帛エッジ上のエッジカバー材料の流れは布帛エッジのこれらの部分における布帛の剥離を最小化するか又は削減する。目標とする平均の重ね合わせ距離は異なった内部開口部及びエッジによって変化し、約０．２−２．０ｍｍの範囲である。目標とする平均の重ね合わせ厚みは異なった内部開口部及びエッジによって変化し、約０．４−１．０ｍｍの範囲である。

第一成形金型の開口部及び第一成形工程からの第一成分の射出において、布帛は圧縮された厚みから約０．３−０．５ｍｍ膨張する。第二成形工程においては、図３、４及び５に示されるようなクラッシュリブ（８１）があり、それは第一成形工程の過程で圧縮された厚みより約０．００８ｍｍ小さな厚みに圧縮される。

第二の熱可塑性プラスチック、ＴＰＵは成形金型に射出されそして布帛エッジ領域をカバーしそしてシールする。部品を金型から取り出すと、良好に固定されそしてシールされた布帛表面領域の魅力的な最終部品が得られる。ＴＰＵ表面層をもつエッジカバー領域層は望ましいソフトタッチ感触を有していた。

本発明は、使用過程において剥離することが少ない、布帛表面領域をもつ射出成形されたプラスチック部品として、またその製造法として有用である。

図１は本発明に従って製造されたサンプル部品の前面透視図である。 図２は本発明に従って製造されたサンプル部品の図１の線Ａ−Ｂで切られた断面図である。 図３は第一成分加工工程の断面図である。 図４は第二成分加工用金型の断面図である。 図５は第二成分加工工程の断面図である。 図６は本発明に従って製造されたサンプル部品の裏面透視図である。

Claims (12)

1. 布帛表面片付きのプラスチック基材成分をもつ成形プラスチック物品であって、布帛のエッジの少なくとも一部と該エッジに隣接している布帛の表面領域とが成形付加されたプラスチックエッジカバー用成分によって重ね合わされていることを特徴とする成形プラスチック物品。
2. 成形付加されたエッジカバー用成分が射出成形又は圧縮成形されたプラスチック片である請求項１記載の成形物品。
3. 成形付加されたエッジカバー用成分が熱硬化性ポリウレタン、熱硬化性エポキシ、熱硬化性シリコーン、及び熱硬化性ポリカーボネート（“ＰＣ”）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（“ＰＰ”）、高耐衝撃性ポリスチレン（“ＨＩＰＳ”）、ポリエチレン（“ＰＥ”）、ポリエステル、ポリアセチル、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（“ＴＰＵ”）、ナイロン、アイオノマー、ポリ塩化ビニル（“ＰＶＣ”）及びこれら熱可塑性プラスチックの２以上のブレンド物からなる群から選ばれたプラスチックである請求項２記載の成形物品。
4. 空隙又は開口部及び内部布帛エッジを有する請求項１記載の成形物品。
5. 布帛が合成皮革又はスエードである請求項１記載の成形物品。
6. （ａ）第一工程でエッジと表面領域を有する布帛材料片の付いた基材成分を成形し、（ｂ）第二工程で布帛のエッジの少なくとも一部と該エッジに隣接している物品表面になることを意図している領域ではない布帛の表面領域とが重なり合っているエッジカバー用成分を成形付加する諸工程からなることを特徴とする布帛表面片付きの成形プラスチック物品の製造方法。
7. 布帛片のエッジを重ね合わせるエッジカバー用成分が第二成形工程において射出成形又は圧縮成形で成形付加される請求項６記載の方法。
8. 布帛片のエッジを重ね合わせるエッジカバー用成分が第二成形工程において反応射出成形で成形付加される請求項６記載の方法。
9. 第二成形工程が（ａ）主要流れキャビティーがほぼ布帛エッジ周囲領域の周り又は外側にあるエッジカバー用プラスチック成分材料のための主要流れ先導キャビティー及び（ｂ）布帛周囲のエッジにほぼ平行でない方向でエッジカバー用材料の流れを受け入れる布帛エッジキャビティーによる流れ先導効果を使用する請求項７又は８記載の方法。
10. 第二成形工程が、エッジカバー用材料の主要流れを、布帛エッジキャビティーを除外した主要流路内に維持しそして布帛エッジキャビティーへの流れを布帛エッジにほぼ平行ではない方向に制限する第一工程の基材成分に配置された流れ制限体による流れ先導効果を使用する請求項７又は８記載の方法。
11. 成形流路が第一工程基材成分内に用意されそれが第二工程プラスチック材料の流れをプラスチック部分の１以上の開口部又は空隙の周りの内部布帛エッジに供給する請求項７又は８記載の方法。
12. 流路内に衝突面があり第二のプラスチック流れを衝突面から布帛面に向けそして布帛エッジを被覆する請求項７又は８記載の方法。

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