JP2009166313A - 自動車内装パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車内装パネルの製造において、樹脂製の表皮材のコストを低減するとともに、成形性が良く安価なポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂材料を使用して基材の成形と同時に表皮材を基材に強固に融着させて一体化させる。
【解決手段】自動車内装パネルの製造方法は、樹脂製の表皮材を成形する表皮材成形工程（ｂ）（ｃ）と、表皮材成形工程で得られた表皮材の裏面側に変性ポリオレフィン樹脂を含有するプライマー１４によりプライマー被膜を形成するプライマー処理工程（ｄ）と、プライマー処理工程でプライマー処理された表皮材のプライマー被膜側において、ポリプロピレン樹脂を主成分とする溶融した樹脂材料Ｒにより基材を成形すると共に、該表皮材と該基材とをプライマー被膜を介して一体化させる一体成形工程（ｅ）〜（ｇ）と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドアトリム等の自動車内装パネルの製造方法に関する。

ドアトリム等の自動車内装パネルには、硬質樹脂で形成された基材の表面にポリ塩化ビニル等で形成された表皮材を一体に設けたものが一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる自動車内装パネルの製造方法としては、図４（ａ）に示すようなキャビ型３１（上型）及びコア型３２（下型）からなるパネル成形型３０を用い、まず、図４（ｂ）に示すようにシート状の表皮材１１０をキャビ型３１のピンＰに刺して固定し、次いで、図４（ｃ）に示すようにコア型３２に溶融した樹脂材料Ｒを押し出すと共に、キャビ型３１をコア型３２に近づけて溶融した樹脂材料Ｒを表皮材１１０で覆い、続いて、図４（ｄ）に示すようにキャビ型３１をコア型３２にさらに近づけて表皮材１１０と溶融した樹脂材料Ｒとを融着させ、最後に、図４（ｅ）に示すように型締めして貼合する方法がある。

また、別の方法としては、図５（ａ）に示すような表皮材成形型２０を用い、まず、図５（ｂ）に示すように予め表皮材成形型２０に離型剤１１を塗布し、次いで、図５（ｃ）に示すように成形面上に塗料を塗布して塗装被膜１１１を形成し、続いて、図５（ｄ）に示すように塗装被膜１１１上にポリオール及びイソシアネートを含有するウレタン材料混合液を塗布して表皮材１１０を成形した後に脱型し、次は、キャビ型３１及びコア型３２からなるパネル成形型３０を用い、図５（ｅ）に示すようにキャビ型３１に予め成形した表皮材１１０及びコア型３２に予め成形した基材１３０をそれぞれセットし、表皮材１１０と基材１３０の間に、図示しないがポリオール及びイソシアネートを含有する発泡性のウレタン材料混合液を注いだ後、型締めして貼合する方法がある。
特開平６−０４７８７９号公報

ところで、シート状の表皮材をピンに刺して成形型にセットし、基材の樹脂材料の成形と同時に貼合する場合、シート状の表皮材を自動車内装パネルの形状に強制的に沿わせることになるため、表皮材に局部的に皺や、破れ、透け等の不具合が発生し易くなる。それを防止するため、自動車内装パネルの形状にシャープな形状を採用することができず、大きなデザイン制約となっていた。また、表皮材の周縁部のピンに刺す部分は切除して捨てなければならず、表皮材の材料のロスが多くなり、コスト高を招いていた。

本発明の目的は、自動車内装パネルの形状に略一致した形状の表皮材を製作して表皮材のロスを減らすことでコストを低減するとともに、成形性が良く安価なポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂材料を使用して基材の成形と同時に表皮材を基材に強固に融着させて一体化させることで、デザイン制約のない、高い意匠性の自動車内装パネルの製造方法を提供することである。

上記の目的を達成する本発明に係る自動車内装パネルの製造方法は、
樹脂製の表皮材を成形する表皮材成形工程と、
上記表皮材成形工程で得られた表皮材の裏面側に変性ポリオレフィン樹脂を含有するプライマーによりプライマー被膜を形成するプライマー処理工程と、
上記プライマー処理工程でプライマー処理された表皮材のプライマー被膜側において、ポリプロピレン樹脂を主成分とする溶融した樹脂材料により基材を成形すると共に、該表皮材と該基材とをプライマー被膜を介して一体化させる一体成形工程と、
を備えたことを特徴とする。

この方法によれば、プライマー被膜に含まれる変性ポリオレフィン樹脂の変性部分が表皮材に対して分子間力を及ぼしたり、或いは、化学結合を形成することによるアンカー効果により、プライマー被膜が表皮材に強固に密着し、また、一体成形工程において、プライマー被膜の変性ポリオレフィン樹脂が基材を形成するポリプロピレン樹脂を主成分とする溶融した樹脂材料に相互拡散により熱融着して密着し、これらにより、表皮材がプライマー被膜を介して、ポリプロピレン樹脂を主成分とする溶融した樹脂材料で形成された基材に強固に密着して一体化することとなる。従って、安価であると共に流動性に富むものの、一般的に接着性に乏しいと言われるポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂材料により自動車内装パネルの基材を構成することができる。

本発明に係る自動車内装パネルの製造方法は、上記プライマーの変性ポリオレフィン樹脂が酸変性ポリプロピレン樹脂であることが好ましい。

このようにすれば、プライマーの変性ポリオレフィン樹脂が基材の主成分のポリプロピレン樹脂と同種の酸変性ポリプロピレン樹脂であるので、相互拡散が容易となってより高い熱融着による密着性を得ることができる。

本発明に係る自動車内装パネルの製造方法は、上記表皮材成形工程において、上記表皮材をポリウレタン樹脂で形成することが好ましい。

このようにすれば、高い意匠性の表皮材を得ることができると共に、ポリウレタン樹脂に含まれるイソシアネート基によるプライマー被膜に対する接着効果を期待することもできる。

本発明によれば、プライマー被膜が表皮材に強固に密着し、また、プライマー被膜の変性ポリオレフィン樹脂が基材を形成するポリプロピレン樹脂を主成分とする溶融した樹脂材料に相互拡散により熱融着して密着し、これらにより、高い意匠性の表皮材をプライマー被膜を介して、安価であると共に流動性に富むポリプロピレン樹脂を主成分とする溶融した樹脂材料で形成された基材に強固に密着させて一体化させることができる。また、表皮材の材料ロスも少なくすることができ、コストを低減できる。

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
実施形態１は、ドアトリム等の自動車内装パネルの製造方法である。

＜表皮材成形工程＞
図１（ａ）に示すように、上方に開口し、高い意匠性の自動車内装パネルの形状に略一致した成形凹部を有する表皮材成形型２０を用い、その成形凹部にノズルＮから離型剤１１を吹き付けた後、図１（ｂ）に示すように、離型剤１１が付着した成形面上にノズルＮから塗料１２を吹き付ける。

このとき、離型剤１１が付着した成形凹部において、成形面上に付着した塗料１２が乾燥して塗装被膜が形成される。塗装被膜の厚さは例えば２０〜３０μｍである。

ここで、離型剤１１としては、例えば、一般的にウレタン表皮の成形時に使用されている離型剤であればよく、例えば、ポリエチレンワックス系、α−メチルスチレン変性ジメチルポリシロキサン系等が挙げられる。

塗料１２としては、例えば、顔料及びポリウレタン樹脂などの樹脂材料を有機溶剤に溶解させた溶剤系塗料、顔料及びポリウレタン樹脂などの樹脂材料を水に分散させた水系塗料等が挙げられる。

離型剤吹き付け加工条件については、例えば、表皮材成形型２０の温度を５０〜８５℃、離型剤１１の吐出速度を０．０２〜０．５０ｃｃ／秒、離型剤１１の吐出圧力を０．３〜０．４ＭＰａとする。

塗料吹き付け加工条件については、例えば、表皮材成形型２０の温度を５０〜８５℃、塗料１２の吐出速度を９０〜１００ｇ／ｍｉｎ、塗料１２の吐出圧力を０．３〜０．４ＭＰａとする。

次いで、塗装被膜の上に、図１（ｃ）に示すように、ノズルＮからポリオールとイソシアネートとを含むウレタン材料混合液１３を吹き付ける。

このとき、塗装被膜上において、ポリオールとイソシアネートとが縮合したポリウレタン樹脂を吹き付け、非発泡表面層が形成される。非発泡表面層は、イソシアネート基の接着作用によって塗装被膜に強固に密着して一体化する。非発泡表面層の厚さは例えば０．４〜１．０ｍｍである。

ここで、ウレタン材料混合液１３に含まれるポリオールとしては、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールが挙げられる。

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリプロピレングリコール系ポリオール、或いはそのエチレンオキサイド変性物やアミン変性物、ポリオキシテトラメチレングリコールなどのポリエーテルポリオール等が挙げられる。

ポリエステルポリオールとしては、例えば、アジピン酸、イソフタル酸、テレフタル酸などのジカルボン酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールなどのポリオールとの縮合反応生成物、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。

ポリオールは、これらのうち単一種で構成されていても、複数種が混合されて構成されていてもどちらでもよい。

ウレタン材料混合液１３に含まれるイソシアネートとしては、、例えば、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなど脂肪族系ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネートなどの脂環状系ジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネートなどの芳香族系ジイソシアネート等が挙げられる。イソシアネートは、これらのうち単一種で構成されていても、複数種が混合されて構成されていてもどちらでもよい。

ウレタン材料混合液吹き付け加工条件については、例えば、表皮材成形型２０の温度を５０〜８５℃、ウレタン材料混合液１３の吐出速度を１０〜２０ｃｃ／秒、ウレタン材料混合液１３の吐出圧力を約１０ＭＰａとする。

以上により、表皮材成形型２０の成形凹部に塗装被膜、非発泡表面層の２層積層構造の表皮材１１０が成形される。

＜プライマー処理工程＞
表皮材成形型２０の成形凹部に形成された表皮材１１０の裏面側に、図１（ｄ）に示すように、ノズルＮからプライマー１４を吹き付ける。

このとき、表皮材１１０の裏面側に付着したプライマー１４が乾燥してプライマー被膜が形成される。プライマー被膜の厚さは例えば１０〜１５μｍである。

ここで、プライマー１４は、変性ポリオレフィン樹脂を溶剤に溶解させたもので構成されている。

変性ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂に官能基をグラフトしたものであって、例えば、アクリル酸変性ポリエチレン樹脂、アクリル酸変性ポリプロピレン樹脂、無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂などの酸変性ポリオレフィン樹脂が挙げられる。これらのうち、次工程の一体成形工程において、基材の主成分のポリプロピレン樹脂との相互拡散が容易となってより高い熱融着による密着性を得ることができるという観点から、基材の主成分のポリプロピレン樹脂と同種のポリ酸変性ポリプロピレン樹脂が好ましい。

溶剤としては、例えば、ケトン系、アルコール系、グリコール系等が挙げられる。

プライマー吹き付け加工条件については、例えば、表皮材成形型２０の温度を５０〜８５℃、プライマー１４の吐出速度を０．２〜０．５ｃｃ／秒、プライマー１４の吐出圧力を０．３〜０．４ＭＰａとする。

＜一体成形工程＞
表皮材成形型２０からプライマー被膜を設けた表皮材１１０を脱型し、それを今度は、図１（ｅ）に示すように、下方に開口した成形凹部を有するキャビ型３１（上型）と上方に突出した成形凸部を有するコア型３２（下型）とからなるパネル成形型３０を用い、それらのうちキャビ型３１の成形凹部に、表皮材１１０を、プライマー被膜側が露出するようにセットする。

次いで、図１（ｆ）に示すように、コア型３２に溶融した樹脂材料Ｒを押し出すと共に、溶融した樹脂材料Ｒを表皮材１１０で覆うようにキャビ型３１をコア型３２に近づける。

続いて、図１（ｇ）に示すように、パネル成形型３０を型締めする。

このとき、溶融した樹脂材料Ｒにより基材が成形される。

また、プライマー被膜に含まれる変性ポリオレフィン樹脂の変性部分の極性基が表皮材に対して分子間力を及ぼしたり、或いは、化学結合を形成することによるアンカー効果により、プライマー被膜が表皮材に強固に密着する。一方、プライマー被膜に含まれる変性ポリオレフィン樹脂が基材を形成する樹脂材料Ｒと相互拡散により熱融着して密着する。これらにより、表皮材がプライマー被膜を介して、ポリプロピレン樹脂を主成分とする溶融した樹脂材料で形成された基材に強固に密着して一体化する。

そして、パネル成形型３０を冷却した後に型開きし、成形された自動車内装パネルを取り出す。

ここで、樹脂材料は、ポリプロピレン樹脂を主成分とするものである。ポリプロピレン樹脂は、ホモポリプロピレン樹脂であっても、また、酸変性基等により変性された部分を含むものであってもどちらでもよい。ポリプロピレン樹脂は、枝分かれの少ない結晶性の高いものであっても、また、結晶性の低いものであってもどちらでもよい。

樹脂材料には、エチレン・プロピレンブロック共重合体樹脂等の他の樹脂や可塑剤等が含まれていてもよい。

一体成形の加工条件については、例えば、キャビ型３１及びコア型３２の温度を４０〜４５℃、型締め圧力を４〜１０ＭＰａ、型締め時間を３０〜６０秒とする。

図２に示すように、以上のようにして製造された自動車内装パネル１００は、外側から順に、塗装被膜１１１、非発泡表面層１１２からなる表皮材１１０、プライマー被膜１２０、並びに基材１３０が積層されたものである。従って、安価であると共に流動性に富むものの、一般的に接着性に乏しいと言われるポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂材料により自動車内装パネル１００の基材１３０を構成することができる。

（実施形態２）
実施形態２は、ドアトリム等の自動車内装パネルの製造方法である。なお、各材料構成、各加工条件については、実施形態１と同一である。

＜表皮材成形工程＞
図３（ａ）に示すように、下方に開口した成形凹部を有するキャビ型３１（上型）と上方に突出した成形凸部を有するコア型３２（下型）とからなるパネル成形型３０を用い、そのうちキャビ型３１の成形凹部に離型剤を吹き付けた後、離型剤が付着した成形面上にノズルＮから塗料１２を吹き付ける。

このとき、成形凹部において、成形面上に付着した塗料１２が乾燥して塗装被膜が形成される。

次いで、塗装被膜の上に、図３（ｂ）に示すように、ノズルＮからポリオールとイソシアネートとを含むウレタン材料混合液１３を吹き付ける。

このとき、塗装被膜上において、ポリオールとイソシアネートとが縮合したポリウレタン樹脂からなる非発泡表面層が形成される。非発泡表面層は、イソシアネート基の接着作用によって塗装被膜に強固に密着して一体化する。

以上により、パネル成形型３０のキャビ型３１の成形凹部に塗装被膜及び非発泡表面層の２層積層構造の表皮材１１０が成形される。

＜プライマー処理工程＞
キャビ型３１の成形凹部に形成された表皮材１１０の裏面側に、図３（ｃ）に示すように、ノズルＮからプライマー１４を吹き付ける。

このとき、表皮材１１０の裏面側に付着したプライマー１４が乾燥してプライマー被膜が形成される。

＜一体成形工程＞
図３（ｄ）に示すように、コア型３２に溶融した樹脂材料Ｒを押し出すと共に、キャビ型３１を下降させ、コア型３２に近づけて、溶融した樹脂材料Ｒを表皮材１１０で覆うように、キャビ型３１を動かす。

続いて、図３（ｅ）に示すように、パネル成形型３０を型締めする。

このとき、溶融した樹脂材料Ｒを冷却固化させる。

また、プライマー被膜に含まれる変性ポリオレフィン樹脂の変性部分の極性基が表皮材に対して分子間力を及ぼしたり、或いは、化学結合を形成することによるアンカー効果により、プライマー被膜が表皮材に強固に密着する。一方、プライマー被膜に含まれる変性ポリオレフィン樹脂が基材を形成する樹脂材料Ｒと相互拡散により熱融着して密着する。これらにより、表皮材がプライマー被膜を介して基材に強固に密着して一体化する。

そして、パネル成形型３０を冷却した後に型開きし、成形された自動車内装パネルを取り出す。

図２に示すように、以上のようにして製造された自動車内装パネル１００は、実施形態１で得られたものと同様、外側から順に、塗装被膜１１１と非発泡表面層１１２とからなる表皮材１１０、プライマー被膜１２０、並びに基材１３０が積層されたものとなる。従って、安価であると共に流動性に富むものの、一般的に接着性に乏しいと言われるポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂材料により自動車内装パネル１００の基材１３０を構成することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、表皮材成形型２０或いはキャビ型３１の成形凹部に塗料１２及びウレタン材料混合液１３を吹き付けるインモールド法により表皮材を成形し、それにプライマー処理を施したが、特にこれに限定されるものではなく、パウダースラッシュ法により表皮材を成形し、それにプライマー処理を施してもよい。このプライマー処理を施した表皮材を用いれば、図４に示す背景技術の方法によってもポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂材料で基材が形成された自動車内装パネルの製造が可能である。

上記実施形態１及び２では、表皮材の非発泡表面層をポリウレタン樹脂で形成したが、特にこれに限定されるものではなく、ポリプロピレン樹脂等のその他の樹脂材料でそれらを形成してもよい。但し、高い意匠性の表皮材を得ることができると共に、イソシアネート基によるプライマー被膜に対する接着効果を期待することもできるという観点から、表皮材をポリウレタン樹脂で形成することが好ましい。

本発明は、ドアトリム等の自動車内装パネルの製造方法について有用である。

実施形態１の自動車内装パネルの製造方法を示す説明図である。 自動車内装パネルの断面図である。 実施形態２の自動車内装パネルの製造方法を示す説明図である。 背景技術の自動車内装パネルの製造方法を示す説明図である。 背景技術の他の自動車内装パネルの製造方法を示す説明図である。

符号の説明

１４ プライマー
１００ 自動車内装パネル
１１０ 表皮材
１２０ プライマー被膜
１３０ 基材
Ｒ 溶融した樹脂材料

Claims (3)

1. 樹脂製の表皮材を成形する表皮材成形工程と、
   上記表皮材成形工程で得られた表皮材の裏面側に変性ポリオレフィン樹脂を含有するプライマーによりプライマー被膜を形成するプライマー処理工程と、
   上記プライマー処理工程でプライマー処理された表皮材のプライマー被膜側において、ポリプロピレン樹脂を主成分とする溶融した樹脂材料により基材を成形すると共に、該表皮材と該基材とをプライマー被膜を介して一体化させる一体成形工程と、
   を備えたことを特徴とする自動車内装パネルの製造方法。
2. 請求項１に記載された自動車内装パネルの製造方法において、
   上記プライマーの変性ポリオレフィン樹脂が酸変性ポリプロピレン樹脂であることを特徴とする自動車内装パネルの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載された自動車内装パネルの製造方法において、
   上記表皮材成形工程において、上記表皮材をポリウレタン樹脂で形成することを特徴とする自動車内装パネルの製造方法。

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