JP2017094640A - 樹脂成形品製造方法および樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】主に、製品の意匠面への凹部の発生を防止し得るようにする。【解決手段】芯材１または表皮材２の少なくとも一方に接着剤３を塗布し、表皮材２を加熱すると共に、加熱した表皮材２を芯材１の表面に重ね合わせ、芯材１に形成された空気孔５ａから、芯材１と表皮材２との間の空気６を吸引除去することで、芯材１と表皮材２とを貼り合わせて樹脂成形品７を成形する樹脂成形品製造方法に関する。上記樹脂成形品７が、製品１８の意匠面となる製品意匠部２１と、この製品意匠部２１の外側に位置する製品外側部２２と、上記製品意匠部２１の内側に位置する製品内隠蔽予定部２３とに区分けされる。上記空気孔５ａが、上記製品意匠部２１を除いた、上記製品外側部２２および製品内隠蔽予定部２３のうちの少なくとも一方に形成されて、上記製品外側部２２、製品内隠蔽予定部２３から空気６の吸引除去を行うようにする。【選択図】図７

Description

この発明は、樹脂成形品製造方法および樹脂成形品に関するものである。

例えば、自動車などの車両には、車室内の各部に樹脂製の内装部品が設置されている。そして、このような内装部品には、芯材と表皮材とを貼り合わせて成る樹脂成形品（貼り合わせ樹脂成形品）を使用したものが存在している。

このような（貼り合わせ）樹脂成形品は、芯材または表皮材の少なくとも一方に接着剤を塗布し、表皮材を加熱すると共に、加熱した表皮材を芯材の表面に重ね合わせて、芯材に形成された空気孔から、芯材と表皮材との間の空気を吸引除去することで、芯材と表皮材とを貼り合わせるようにして成形されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６０−３４８４６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された樹脂成形品製造手段には、以下のような問題があった。

即ち、表皮材を加熱する際の、表皮材の加熱温度などの成形条件にはバラツキがある。そして、成形条件にバラツキがあると、表皮材を加熱し過ぎた場合に、軟化した表皮材の裏面側が芯材の空気孔へ引き込まれてしまい、樹脂成形品にエクボ状の凹部が形成されるなどの不具合が生じるおそれがあった。

そして、樹脂成形品は、芯材と表皮材とを貼り合わせて成形されていることから、手直しや修正ができないので、樹脂成形品における製品の意匠面となる部分に上記した凹部ができてしまった場合には、製品を廃却するしかなかった。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
芯材または表皮材の少なくとも一方に接着剤を塗布し、
表皮材を加熱すると共に、
加熱した表皮材を芯材の表面に重ね合わせ、
芯材に形成された空気孔から、芯材と表皮材との間の空気を吸引除去することで、芯材と表皮材とを貼り合わせて樹脂成形品を成形する樹脂成形品製造方法において、
前記樹脂成形品が、
製品の意匠面となる製品意匠部と、
該製品意匠部の外側に位置する製品外側部と、
前記製品意匠部の内側に位置する製品内隠蔽予定部とに区分けされると共に、
前記空気孔が、前記製品意匠部を除いた、前記製品外側部および製品内隠蔽予定部のうちの少なくとも一方に形成されて、前記製品外側部、製品内隠蔽予定部から空気の吸引除去を行うことを特徴とする。

本発明によれば、上記構成によって、製品の意匠面への凹部の発生を防止することができる。

芯材（または表皮材）に接着剤を塗布する状態を示す図である。このうち、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。 接着剤が塗布された芯材を示す図である。このうち、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。 接着剤が塗布された芯材を真空型にセットした状態を示す図である。 表皮材を加熱している状態を示す図である。 芯材に加熱した表皮材を貼り合わせている状態を示す図である。 表面に凹凸部を有する芯材を示す図である。このうち、（ａ）は芯材の平面図、（ｂ）は芯材を真空型にセットした状態を示す縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ部分を拡大した斜視図である。 表面に凹凸部を有する芯材を加熱した表皮材に貼り合わせた状態を示す縦断面図である。 空気孔１個あたりのカバー面積と、接着強度および外観品質との関係をシミュレーションしてまとめたグラフである。 エクボ状の凹部が生じた状態を示す図である。このうち、（ａ）は芯材の平面図、（ｂ）は芯材を真空型にセットした状態を示す縦断面図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図９は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。

まず、この実施例の樹脂成形品製造方法（真空同時成形方法）の概要について説明する。

この樹脂成形品製造方法は、
まず、図１、図２（および図３も併せて参照）に示すように、芯材１または表皮材２（図参照４）の少なくとも一方に接着剤３を塗布する（接着剤塗布工程）。
次に、図４に示すように、表皮材２を加熱する（表皮材加熱工程）。
そして、図５に示すように、加熱した表皮材２を芯材１の表面に重ね合わせて、
芯材１に形成された空気孔５から、芯材１と表皮材２との間の空気６を吸引除去する（真空同時成形工程）。
これによって、芯材１と表皮材２とを貼り合わせて樹脂成形品７（図５参照）を成形するものである。

ここで、図１、図２の接着剤塗布工程では、
１．芯材１に必要な表面処理を行う。
２．接着剤３を塗布しない部分を覆うために、芯材１にマスキング治具をセットする。
３．スプレーガン１１を用いてマスキング治具の上から芯材１に接着剤を塗布する。
４．芯材１からマスキング治具を取り外す。
５．接着剤３を塗布した芯材１を乾燥させる。
という作業を順に行う。

そして、芯材１が乾燥したら、図３に示すように、接着剤層１２を有する芯材１を真空成形機の真空型１３にセットする。

次に、図４の表皮材加熱工程では、真空成形機の真空型１３の上方に設置されたヒーター１５を用いて、クランプ１６に保持された表皮材２を所定の温度に加熱する。

そして、図５の真空同時成形工程では、表皮材２が所定の温度に加熱されたら、真空成形機の真空型１３にセットされた芯材１を突き上げて、芯材１に表皮材２を当接させると共に、真空型１３を真空排気して、真空型１３の真空孔１７および芯材１に設けられた空気孔５から空気６を吸引除去することで、芯材１に表皮材２を密着させ、貼り合わせる。

その後、芯材１に表皮材２が密着した樹脂成形品７を冷却する。そして、樹脂成形品７が冷却されたら、樹脂成形品７を真空型１３から取り外す。

最後に、トリミング加工によって、樹脂成形品７から不要な部分を除去して製品１８（図７参照）にする。

なお、芯材１や表皮材２には、各種の素材のものを使用することができる。例えば、表皮材２には、厚さ０．７ｍｍのＴＥＯシートの裏面側に厚さ２．５ｍｍのＰＰ発泡体シートが一体に貼り付けられた二層構造のものなどが使用される。

空気孔５は、例えば、孔径が、Φ０．３ｍｍ〜Φ２．０ｍｍなどとされる。好ましくは、空気孔５の孔径は、Φ０．８ｍｍ〜Φ１．５ｍｍなどにする。

また、空気孔５からの空気６の吸引除去は、０．０５ＭＰａ以上、好ましくは、０．０８ＭＰａ以上の真空圧によって行われるようにする。

そして、以上のような基本となる樹脂成形品製造方法に対し、この実施例では、以下のようにしている。
図６、図７に示すように、上記樹脂成形品７が、
製品１８の意匠面となる製品意匠部２１と、
この製品意匠部２１の外側に位置する製品外側部２２と、
上記製品意匠部２１の内側に位置する製品内隠蔽予定部２３とに区分けされるようにする。
そして、上記空気孔５が、上記製品意匠部２１を除いた、上記製品外側部２２および製品内隠蔽予定部２３のうちの少なくとも一方に形成されて、上記製品外側部２２、製品内隠蔽予定部２３から空気６の吸引除去を行わせるようにする。

以下、上記樹脂成形品製造方法によって成形された樹脂成形品７について説明する。

（１）この樹脂成形品７は、芯材１と接着剤層１２と表皮材２とから成る樹脂成形品本体７ａを有している。
そして、
上記樹脂成形品本体７ａが、
製品１８の意匠面となる製品意匠部２１と、
この製品意匠部２１の外側に位置する製品外側部２２と、
上記製品意匠部２１の内側に位置する製品内隠蔽予定部２３とに区分けされている。
更に、上記製品意匠部２１を除いた、上記製品外側部２２および製品内隠蔽予定部２３のうちの少なくとも一方に対して、空気孔５ａが設けられている。

ここで、製品１８は、上記したトリミング加工によって、樹脂成形品７（樹脂成形品本体７ａ）から不要な部分を除去したものとなる。不要な部分は、少なくとも製品外側部２２、または、製品外側部２２および製品内隠蔽予定部２３の少なくとも一部などである。製品内隠蔽予定部２３は、製品意匠部２１の内側に位置するが、他の部品が取付けられることで隠される部分のことである。よって、製品１８は、製品意匠部２１、または、製品意匠部２１および製品内隠蔽予定部２３の除去された残りの部分となる。

製品１８は、例えば、車両における車室内の各部に設けられる樹脂製の内装部品などとして利用される。このような樹脂製の内装部品には、例えば、インストルメントパネルや、センターコンソールなどが挙げられる。

（２）上記芯材１は、上記表皮材２が貼り合わされる表面に凹凸部３１を有している。
この凹凸部３１は、上記空気孔５ａから空気６の吸引除去を行う際に、空気孔５ａと連通可能なものとされている。

ここで、凹凸部３１は、少なくとも、製品意匠部２１となる部分に対して設けるようにする。但し、凹凸部３１は、製品外側部２２や製品内隠蔽予定部２３に設けるようにしても良い。そして、空気孔５ａに凹凸部３１が連通されて（空気６を吸引除去させる）様々な経路ができるようにするために、凹凸部３１は、シボ模様などのような微細でランダムな溝模様などとするのが好ましい。

凹凸部３１は、浅過ぎると接着剤３で埋まって空気６の吸引除去ができなくなり、反対に、深過ぎると表皮材２に凹凸部３１が転写されて外観不良が発生するので、このような状況を回避するため、凹凸部３１の溝深さは、おおむね１０μｍ〜２００μｍ、より好ましくは、３０μｍ〜１００μｍとなる範囲内に設定するのが好ましい。また、凹凸部３１の溝幅は、おおむね１００μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、３００μｍ〜６００μｍとなる範囲内に設定するのが好ましい。

（３）上記製品内隠蔽予定部２３は、上記製品意匠部２１に対して上記芯材１の裏面側へ向けて凹む凹形状部４１を有するものとされている。

ここで、製品内隠蔽予定部２３を構成する凹形状部４１は、製品意匠部２１に対し芯材１の裏面側へ向けて屈曲される内曲げ部４５と、この内曲げ部４５の奥方に位置する底面部４６とを有するものなどとされる。内曲げ部４５は、製品内隠蔽予定部２３に他の部品を取付ける場合に、他の部品の側面に当接可能な段部などとして利用可能なものなどとなる。また、底面部４６は、後工程で切除して開口する場合と、開口しないでそのまま残す場合とが存在する。底面部４６を開口する場合には、内曲げ部４５は、開口縁部となる。

上記したインストルメントパネルの場合、製品内隠蔽予定部２３は、例えば、空調グリルの取付部や、メータフードやメータの取付部や、グローブボックスの取付部や、電装品や空調コントロールパネルの取付部や、サブパネルまたはその他の部品の取付部などとなる。

よって、他の部品は、例えば、空調グリルや、メータフードや、メータや、グローブボックスや、電装品や、空調コントロールパネルや、サブパネルなどとなる。

（４）上記空気孔５ａは、少なくとも、上記製品外側部２２および製品内隠蔽予定部２３における製品意匠部２１との境界部分５１またはその近傍に沿い、間隔を有して複数設けられている。

ここで、芯材１に対し、上記空気孔５ａは、空気孔５ａの１個あたりのカバー面積と、接着強度および外観品質との関係をシミュレーションしてまとめた図８などから、大きさが１２０ｃｍ²以下、より好ましくは、７０ｃｍ²以下、更に好ましくは、４０ｃｍ²以下となる範囲につき１個以上存在するように設けるようにするのが好ましい。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

（作用効果１）芯材１または表皮材２の少なくとも一方に接着剤３を塗布し、表皮材２を加熱すると共に、加熱した表皮材２を芯材１の表面に重ね合わせ、芯材１に形成された空気孔５ａから、芯材１と表皮材２との間の空気６を吸引除去することで、芯材１と表皮材２とが貼り合わされて樹脂成形品７が成形（真空同時成形）される。

この際、樹脂成形品７を、製品１８の意匠面となる製品意匠部２１と、製品意匠部２１の外側に位置する製品外側部２２（または外側除去部）と、製品意匠部２１の内側に位置する製品内隠蔽予定部２３（または製品１８内非意匠部）とに区分けして、空気孔５ａを、製品意匠部２１を除いた、製品外側部２２および製品内隠蔽予定部２３のうちの少なくとも一方に形成するようにした。そして、製品外側部２２や、製品内隠蔽予定部２３のみから空気６の吸引除去を行わせるようにした。

ここで、表皮材２の加熱温度などの成形条件（例えば、外気温や、加熱用のヒーター１５のＯＮ−ＯＦＦ制御の仕方や、加熱時間など）にはバラツキがあるので、この成形条件のバラツキなどによって、軟化し過ぎた表皮材２の裏面側が芯材１の空気孔５ａへ引き込まれてしまい、エクボ状の凹部６１（図９参照）が形成されるなどの不具合を生じるおそれがある。

そこで、この実施例では、樹脂成形品７の製品意匠部２１については、意図的に空気孔５ａを設けないようにしている。これによって、（製品１８の）製品意匠部２１への凹部６１の発生を確実に防止することが可能となる。

そして、仮に、表皮材２の加熱温度などの成形条件のバラツキなどの影響で、軟化し過ぎた表皮材２の裏面側が芯材１の空気孔５ａへ引き込まれて、エクボ状の凹部６１が形成されるとしても、このような凹部６１は、空気孔５ａが設けられた、製品外側部２２や、製品内隠蔽予定部２３に対してしか発生されないことなる。そして、製品外側部２２は後工程で切除されるため、また、製品内隠蔽予定部２３は最終的に（他の部品によって）隠蔽されることになるため、凹部６１が発生しても製品１８への影響は生じない。

その結果、凹部６１ができてしまったとしても、製品１８には関係のないものとなるため、製品１８を廃却する必要がなくなるので、その分、製品１８歩留まりが向上し、製品１８損失を低減することができる。あるいは、凹部６１ができても製品１８を廃却しなくて済むようになるので、表皮材２の加熱温度などの成形条件を緩和して、成形をし易くすることができる。

また、凹部６１が全くできないようにするためには、例えば、空気孔５ａを小さくしたり、表皮材２の加熱温度を低くしたり、製品１８の形状を個々に調整したりするなどの対策を行う必要があるが、この実施例によれば、このような対策を行う必要をなくすことができる。

（作用効果２）芯材１の表皮材２が貼り合わされる表面に凹凸部３１を形成した。これにより、空気孔５ａから空気６の吸引除去を行うことで、空気孔５ａに凹凸部３１が連通されて、凹凸部３１が空気６の通路となるので、凹凸部３１が形成されている部分からも確実に空気６の吸引除去を行わせることができる。これにより、製品意匠部２１に空気孔５ａを設けなくても、凹凸部３１があれば、凹凸部３１を介した空気６の吸引除去によって空気６溜まりなどが生じないようにでき、空気６溜まりなどによる密着不良をなくして、芯材１と表皮材２とを確実に貼り合わせることができるようになる。

（作用効果３）製品内隠蔽予定部２３を、製品意匠部２１に対して芯材１の裏面側へ向けて凹む凹形状部４１を有するものとした。これにより、製品内隠蔽予定部２３に他の部品を取付けることで、凹形状部４１をした製品内隠蔽予定部２３を他の部品によって容易且つ確実に隠蔽することができる。よって、製品内隠蔽予定部２３に対し、自由に空気孔５ａを設けることが可能となる。

（作用効果４）空気孔５ａを、少なくとも、製品外側部２２および製品内隠蔽予定部２３における製品意匠部２１との境界部分５１またはその近傍に沿い間隔を有して複数設けるようにした。これにより、空気孔５ａを最も効果的な位置に設けて、製品意匠部２１から効率的に空気６を吸引除去することができる。

この際、芯材１に対し、空気孔５ａを、大きさが１２０ｃｍ²以下、より好ましくは、７０ｃｍ²以下、更に好ましくは、４０ｃｍ²以下となる範囲につき１個以上の割合で設けるようにした。これより、空気孔５ａの配置を最適化することができ、芯材１と表皮材２とが確実に貼り合わせられるようにすることができる。

以上、実施例を図面により詳述してきたが、実施例は例示にしか過ぎないものである。よって、本発明は、実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

１ 芯材
２ 表皮材
３ 接着剤
５ａ 空気孔
６ 空気
７ 樹脂成形品
７ａ 樹脂成形品本体
１２ 接着剤層
２１ 製品意匠部
２２ 製品外側部
２３ 製品内隠蔽予定部
３１ 凹凸部
４１ 凹形状部
５１ 境界部分

Claims (5)

1. 芯材または表皮材の少なくとも一方に接着剤を塗布し、
   表皮材を加熱すると共に、
   加熱した表皮材を芯材の表面に重ね合わせ、
   芯材に形成された空気孔から、芯材と表皮材との間の空気を吸引除去することで、芯材と表皮材とを貼り合わせて樹脂成形品を成形する樹脂成形品製造方法において、
   前記樹脂成形品が、
   製品の意匠面となる製品意匠部と、
   該製品意匠部の外側に位置する製品外側部と、
   前記製品意匠部の内側に位置する製品内隠蔽予定部とに区分けされると共に、
   前記空気孔が、前記製品意匠部を除いた、前記製品外側部および製品内隠蔽予定部のうちの少なくとも一方に形成されて、前記製品外側部、製品内隠蔽予定部から空気の吸引除去を行うことを特徴とする樹脂成形品製造方法。
2. 芯材と接着剤層と表皮材とから成る樹脂成形品本体を有している樹脂成形品において、
   前記樹脂成形品本体が、
   製品の意匠面となる製品意匠部と、
   該製品意匠部の外側に位置する製品外側部と、
   前記製品意匠部の内側に位置する製品内隠蔽予定部とに区分けされていると共に、
   前記製品意匠部を除いた、前記製品外側部および製品内隠蔽予定部のうちの少なくとも一方に対して、空気孔が設けられていることを特徴とする樹脂成形品。
3. 請求項２に記載の樹脂成形品において、
   前記芯材は、前記表皮材が貼り合わされる表面に凹凸部を有していると共に、
   該凹凸部は、前記空気孔から空気の吸引除去を行う際に、空気孔と連通可能なものとされていることを特徴とする樹脂成形品。
4. 請求項２または請求項３に記載の樹脂成形品において、
   前記製品内隠蔽予定部は、前記製品意匠部に対して前記芯材の裏面側へ向けて凹む凹形状部を有していることを特徴とする樹脂成形品。
5. 請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の樹脂成形品において、
   前記空気孔は、少なくとも、前記製品外側部および製品内隠蔽予定部における製品意匠部との境界部分またはその近傍に沿い間隔を有して複数設けられていることを特徴とする樹脂成形品。