JP2010274479A - 車両用内装部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、樹脂基材と表皮材の間の残留応力を減らして変形を防ぎ、また、表皮材の破断や透けの生じない車両用内装部品の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 樹脂基材と表皮を積層して成形する車両用内装部品の製造方法であって、樹脂基材２を加熱して軟化させる基材加熱工程と、基材加熱工程において加熱され軟化した樹脂基材２に、表皮４を積層して加熱するラミネート工程と、ラミネート工程において加熱軟化された樹脂基材２と表皮４の積層体を、所望の形状に成形する成形工程と、を備えることを特徴とする。さらに、ラミネート工程は、樹脂基材２に表皮を積層し、圧力を加えながら加熱することにより、樹脂基材に表皮を密着させることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂基材に表皮を積層して成形する車両用内装部品の製造方法に関するものである。

一般に、車両用内装部品は、樹脂を素材とした芯材に表皮材を積層して製作される。例えば、車室内部に取り付けられるドアトリム等の車両用内装部品は、車体パネルへの取付強度および形状保持の機能を担う芯材に、装飾性および肌ざわりの良い触感を保持する表皮を積層して製作される。また、車両のダッシュパネルに敷設されるインシュレータダッシュは、エンジンルームからの騒音や振動、あるいは路面騒音を遮断するために、吸音材であるフエルト材に遮音材質の表皮材を積層している。一方、工業製品としての車両用内装部品の製造には、外的な美観の保持とともに、製造工程を簡略化して製造コストを低減することが望まれている。

図４は、従来の車両用内装部品の製造方法を模式的に示している。図４（ａ）に示すように、芯材となる樹脂基材２を、基材加熱ヒータ３により上下から所定温度まで加熱し軟化させる。次に、図４（ｂ）に示すように、表皮材９を重ねて成形型６の間にセットする。さらに、成形上型６ａと成形下型６ｂが型締めされて、樹脂基材２と表皮材９がコールドプレス成形される。この際、樹脂基材２または表皮材９の接着面に図示しない接着シートがラミネートされており、成形上型６ａと成形下型６ｂが型開きされると、図４（ｃ）に示すように、所望の形状の成形体が完成する。接着シートとしては、加熱軟化されて粘着力を生じるホットメルトタイプの接着シートが用いられる。

また、上記の製造方法のほかに、予め樹脂基材２に表皮材９を積層して接着した基材を、図４（ａ）に示すように、基材加熱ヒータで加熱軟化させ、その後、コールドプレス成形を行う方法も用いられている。

特許文献１には、吸音材であるフエルト材に遮音材質の表皮材を積層して成形する車両用インシュレータの成形方法が記載されている。

特開平１−３１４１３８号公報

しかしながら、前述した従来の車両用内装部品の製造方法では、伸び率の低い表皮材を加熱せずに樹脂基材に重ねてコールドプレス成形すると、成形展開率の高い形状の部分において表皮材が破断して切れが生じる場合があった、また、破断には至らないものの、成形材の厚みが薄くなって下地の樹脂基材が透けてみえるような不具合が発生していた。さらに、成形展開率の高い部分において、樹脂基材と表皮材の接着強度が低くなる不具合や、表皮材の残留応力が大きく成形後の製品に変形が生じるような問題が発生することがあった。

また、予め樹脂基材と表皮材が積層された基材を使用する製造方法においては、基材が高価であるために製造コストが高くなること、また、加熱軟化の最適温度が樹脂基材と表皮材において異なる場合に、加熱温度の許容設定範囲が狭くなり工程管理が難しくなるために、温度が高くなり過ぎて樹脂基材または表皮材の溶けや焦げが生じる場合があった。さらに、使用できる樹脂基材と表皮材の組合せが限られてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、樹脂基材と表皮材の間の残留応力を減らして変形を防ぎ、また、表皮材の破断や透けの生じない車両用内装部品の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用内装部品の製造方法は、樹脂基材と表皮を積層して成形する車両用内装部品の製造方法であって、樹脂基材を加熱して軟化させる基材加熱工程と、基材加熱工程において加熱され軟化した樹脂基材に、表皮を積層して加熱するラミネート工程と、ラミネート工程において加熱軟化された樹脂基材と表皮の積層体を、所望の形状に成形する成形工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、基材加熱工程で加熱軟化させた樹脂基材に表皮を積層して、さらに加熱するラミネート工程を加えることにより、成形工程において、表皮内に残留応力を残すことがないので、成形後の製品の変形を防止することができる。また、ラミネート工程において加熱されることで、表皮材の軟化し伸び率が大きくなった表皮材は、成形展開率の大きな部分において、破断することが無くなる。また、表皮の伸びが広い面積にわたり均一に生じるようになるので、局部的に薄くなる透けの発生を防ぐことができる。

さらに、本発明に係る車両用内装部品の製造方法において、ラミネート工程は、樹脂基材に表皮を積層し、圧力を加えながら加熱することにより、樹脂基材に表皮を密着させることを特徴とする。

これにより、樹脂基材と表皮材が圧着され、成形工程における基材の取り扱いが容易になる。

本発明によれば、樹脂基材と表皮材の間の残留応力を減らして変形を防ぎ、また、表皮材の破断や透けの生じない車両用内装部品の製造方法を実現することができる。

本発明に係る車両用内装部品の製造方法の第１実施態様を示す説明図である。 本発明に係る車両用内装部品の製造方法における成形工程を示す説明図である。 本発明に係る車両用内装部品の製造方法の第２実施態様を示す説明図である。 従来技術に係る車両用内装部品の製造方法を示す説明図である。

以下、本発明に係る好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、樹脂基材と表皮を積層して成形する車両用内装部品の製造方法にあって、樹脂基材２を加熱して軟化する基材加熱工程、および加熱軟化された樹脂基材に表皮を積層して加熱するラミネート工程を示す説明図である。また、図２は、加熱軟化された樹脂基材２と表皮材４の積層体を、所望の形状に成形する成形工程を示す説明図である。

≪基材加熱工程≫
最初に、車両用内装部品の芯材となる樹脂基材２を、図１（ａ）に示すように、基材加熱ヒータ装置３内に挿入して、所定温度まで加熱して軟化させる。後述する成形工程において、コールドプレス成形する際に、成形型に沿った所望の形状とするためである。本実施態様において、樹脂基材の素材は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の繊維集合体であり、基材加熱ヒータ装置３において約１５０℃に加熱され軟化処理される。

≪ラミネート工程≫
基材加熱工程において加熱軟化処理された樹脂基材２は、図１（ｂ）に示すように、プレートヒータ装置５に移送されて、表皮材４が積層される。プレートヒータ装置５の上部ヒータ５ａと下部ヒータ５ｂの間に挟まれた状態で圧力を加えられ、加熱されることにより表皮材４は樹脂基材２に密着する。また、樹脂基材２または表皮材４のいずれかの接着面に、ホットメルトタイプの接着シートをラミネートしておくことにより、樹脂基材２または表皮材４を接着しても良い。また、接着シートを使用しない場合には、樹脂基材に混合した熱融着繊維や熱融着パウダーが融着することで樹脂基材と表皮材が接着される。

本実施態様においては、表皮材４の素材としてＰＥＦ（ポリエチレンフォーム）を用いており、図１（ｂ）に示すように、表皮材４に接触する上部ヒータ５ａの温度を１３０℃としている。一方、樹脂基材２に接触する下部ヒータ５ｂは、１５０℃に設定されており、基材加熱工程で加熱軟化処理された温度を保持するように設定されている。上部ヒータ５ａと下部ヒータ５ｂの間に挟まれた表皮材４と樹脂基材２の積層体には、約２〜１０Ｋｇ／ｍ^２の圧力が加えられ、約３０秒〜１分間の加熱処理を行う。

上記のラミネート工程においては、上部ヒータ５ａと下部ヒータ５ｂの温度を、それぞれ独立して設定する。したがって、樹脂基材２と表皮材４の温度を、それぞれの素材に適した温度に設定することが可能である。これにより、樹脂基材２と表皮材４の素材の選択肢が広がり、また、上部ヒータ５ａと下部ヒータ５ｂのそれぞれについて独立に温度を設定できるので、許容範囲を広く取ることができ、製造過程における温度管理が容易となる。

≪成形工程≫
次に、樹脂基材２と表皮材４が積層された基材を、図２（ａ）に示すように、型開きされた成形型６の間にセットする。その後、成形上型６ａと成形下型６ｂが型締めされて、樹脂基材２と表皮材９がコールドプレス成形される。樹脂基材２と表皮材２は、コールドプレスされている間に冷却され、成形上型６ａと成形下型６ｂが型開きされて、図２（ｂ）に示す所望の形状に成形された成形体８が取り出される。

上記のように、成形型６にセットされた基材は、ラミネート工程において樹脂基材２および表皮材４が共に加熱軟化されているため、所望の形状に成形される際に、残留応力が内部に残らず、成形体８が成形型から取り外された後に変形することがない。また、表皮材４の伸び率が高くなるため、成形展開率の大きな部分において破断または透けを生じることがなくなる。さらに、積層された表皮材４と樹脂基材２が一体となって成形されることにより、成形展開率の大きな部分においても表皮材４と樹脂基材２の接着面にズレが生じないので、接着強度を保つことができる。

また、予め樹脂基材に表皮が積層された基材を用いて成形を行う従来技術に比べて、樹脂基材２と表皮材４の組合せを自由に選択することができ、また、基材の価格も低減されるので、製造コストを削減することが可能である。

図３は、本発明の第２実施態様に係る基材加熱工程およびラミネート工程を模式的に示す説明図である。

図３（ａ）に示す基材加熱工程においては、図１（ａ）において説明したように、樹脂基材２が基材加熱ヒータ装置３にセットされ、所定の温度に加熱軟化処理される。さらに、加熱軟化処理された樹脂基材２は、図３（ｂ）に示すラミネート工程に移送され、プレートヒータ装置５において表皮材４が積層される。

本実施態様においては、図３（ｃ）に示すように、樹脂基材２と表皮材４の積層体の上に、さらに表皮７が積層される構成となっている。すなわち、樹脂基材２と表皮材２が加熱圧着された後、プレートヒータ装置５の上部ヒータ５ａと下部ヒータ５ｂの間を開いて表皮７を積層し、上部ヒータ５ａの温度を表皮７の素材に適した温度に変更して、さらに加熱圧着するものである。

上記ラミネート工程において表皮の加熱圧着を繰り返すことにより、複数の表皮を積層した基材を製作することが可能となる。また、加熱圧着を繰り返す間において、プレートヒータ装置５の上部ヒータ５ａと下部ヒータ５ｂは加熱状態を保持する。さらに、樹脂基材２と表皮材４、７は、加熱軟化した状態のまま保持され、そのまま後の成形工程へと移送されるため、ラミネート工程から成形工程の間に積層体を昇降温させることが無い。したがって、樹脂基材２と表皮材４の間の界面、および表皮材４と７の間の界面において、熱膨張の差に起因する応力が生じることが無く界面のズレが発生することがない。これにより、樹脂基材２と表皮４、７との間の密着状態が保持され、後続する成形工程における表皮の剥がれや浮きなどの不具合の発生を防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施態様について詳述したが、本発明に係る車両用内装部品の製造方法は上述した実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

２ 樹脂基材
３ 基材加熱ヒータ装置
４、７、９ 表皮
５ プレートヒータ装置
５ａ 上部ヒータ
５ｂ 下部ヒータ
６ 成形金型

Claims (2)

1. 樹脂基材と表皮を積層して成形する車両用内装部品の製造方法であって、
   前記樹脂基材を加熱して軟化させる基材加熱工程と、
   前記基材加熱工程において加熱され軟化した樹脂基材に、前記表皮を積層して加熱するラミネート工程と、
   前記ラミネート工程において加熱軟化された樹脂基材と表皮の積層体を、所望の形状に成形する成形工程と、
   を備えることを特徴とする車両用内装部品の製造方法。
2. 前記ラミネート工程は、
   前記樹脂基材に前記表皮を積層し、圧力を加えながら加熱することにより、前記樹脂基材に前記表皮を密着させることを特徴とする請求項１に記載の車両用内装部品の製造方法。

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