JP2812560B2 - 合成樹脂シートの成形方法およびその成形体 - Google Patents

合成樹脂シートの成形方法およびその成形体

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性合成樹脂表皮
層と、二次発泡可能な合成樹脂発泡層とを備えた合成樹
脂シートの成形方法およびその成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車のインストルメントパネ
ル、コンソールボックス等を組み込む内装体には、高級
感並びにソフト感を与えるよう天然皮革調の繊細な凹凸
模様(しぼ模様)が設けられる場合が多い。
【0003】この種の凹凸模様を設けるために、従来か
ら種々の提案がなされており、例えば、本出願人が既に
特許出願をしている特開昭61−104848号公報に
その技術的思想が開示されている。
【0004】この従来技術は、牛革調の凹凸模様を有し
かつ微細連続気孔を設けるように電鋳により製造された
模様型に、高温加熱された合成樹脂シートを重合させ前
記微細連続気孔を介して前記合成樹脂シートを模様型に
真空吸引し、これによって前記凹凸模様を合成樹脂シー
トの表面に転写するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、インストル
メントパネル等のような内装体では、従来より大型化並
びに形状の複雑化が顕著になってきており、上記の従来
技術によりその深絞り部分、特にアンダカット部を有す
る部分に凹凸模様を確実に転写することが困難なものと
なっている。
【0006】また、合成樹脂シートは、加熱され軟化し
た状態で成形およびしぼ付けされるため、成形時の引き
伸ばし等により収縮率が高くなってしまい、特に大型な
ものでは著しくなってしまう。このため、合成樹脂シー
トを構成する表皮層とクッション層あるいは芯材との合
わせ精度を保持することが難しく、表面にしわやたるみ
等が発生するという問題がある。
【0007】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、形状の複雑な、例えばアンダカット部を有する際
にも凹凸模様を確実に転写することができるとともに、
しわやたるみ等の発生を有効に阻止することを可能にす
る合成樹脂シートの成形方法およびその成形体を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、熱可塑性合成樹脂からなる表皮層と、
二次発泡する発泡剤を含有した合成樹脂発泡層とを備え
た合成樹脂シートを得る過程と、微細連通孔を有しかつ
表面に凹凸模様を設けた第1成形型とこの第1成形型に
対向する第2成形型とにより挟持されている前記合成樹
脂シートに対し成形加熱温度によって前記発泡剤が二次
発泡する発泡圧力により前記凹凸模様を前記表皮層に転
写する過程とを有することを特徴とする。
【0009】さらに、本発明は、熱可塑性合成樹脂から
なり、凹凸模様の転写形成された表皮層と、熱可塑性合
成樹脂からなり、前記表皮層に積層され、成形温度時の
ドローダウンを阻止するためのドローダウン阻止層とし
ての保持層と、前記保持層に積層され、加熱温度により
異なる時期に発泡した一次発泡層および二次発泡層を有
する合成樹脂発泡層とを備えることを特徴とする。
【0010】
【作用】上記の本発明に係る合成樹脂シートの成形方法
およびその成形体では、第1成形型と第2成形型とに挟
持されている合成樹脂シート内の発泡剤が、成形加熱温
度によって二次発泡すると、この合成樹脂シート自体が
前記第1成形型と第2成形型とにより規制された空間、
すなわちキャビテイ内で膨張する。このため、第1成形
型の凹凸模様が設けられた部分に合成樹脂シートの表皮
層を確実に重合させることができ、この凹凸模様の転写
作業を効率的にかつ高精度に遂行することが可能にな
る。
【0011】さらに、発泡剤が二次発泡することによ
り、合成樹脂シートの収縮率を有効に低下させることが
できる。
【0012】
【実施例】本発明に係る合成樹脂シートの成形方法およ
びその成形体についてこれを実施するための装置との関
連で実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
【0013】第1図において、参照符号10は、成形装
置を示し、この成形装置10は、下側可動部12と上側
可動部14とを備える。
【0014】下側可動部12は、枠体16を有し、この
枠体16の上部開口部18に押圧型(第2成形型)20
が配置される。押圧型20の上面に、芯材(後述する)
をはめ込むための凹部22が形成されるとともに、この
押圧型20を貫通して複数の真空吸引孔24が均一に分
布するように形成される。この真空吸引孔24は、枠体
16の内部から管体26を介して真空ポンプ28に連通
する。
【0015】上側可動部14は、枠体30を有し、この
枠体30の下部開口部32に、所望の成形体形状を有し
た電鋳型よりなる模様型(第1成形型)34が配置され
る。この模様型34は、枠体30の下端およびこの枠体
30内に固定された複数のアングル材36にボルト38
を介して装着される。
【0016】模様型34は、ニッケル電鋳体よりなり、
押圧型20側に対向する面に牛革調の凹凸模様40が形
成される。この模様型34には、その厚さ方向に多数の
微細連通孔42が全体にわたって均一に分布するように
形成され、この微細連通孔42は、真空吸引孔および空
気供給孔として用いられる。
【0017】枠体30内には、模様型34の裏面側とア
ングル材36との間にあって連続気孔を有する第1バッ
クアップ層44と、このアングル材36の上方にあって
連続気孔を有する第2バックアップ層46とが配置され
る。この第1バックアップ層44は、ステンレス鋼等の
耐食性に優れた多数の鋼球相互間をエポキシ樹脂等の熱
硬化性合成樹脂により部分接合して構成され、第2バッ
クアップ層46は、多数のガラスビーズ相互間を前記と
同様の熱硬化性合成樹脂により部分接合して構成され
る。
【0018】第1バックアップ層44には、模様型34
全体を均一に冷却するための冷却管48が蛇行して埋設
されている。
【0019】模様型34の微細連通孔42は、第1バッ
クアップ層44、第2バックアップ層46および管体5
0を介して切換弁52に連通するとともに、この切換弁
52に真空ポンプ54とブロア56とが接続される。
【0020】そこで、本実施例では、まず合成樹脂シー
ト60を得る。第2図に示すように、この合成樹脂シー
ト60は、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性合成樹脂を主体
とする表皮層62と、前記表皮層62と同様な熱可塑性
合成樹脂を主体とし成形時の加熱温度によりドローダウ
ン(垂れ下がり等)を適性に保持するための保持層64
と、この成形時の加熱温度により分解熱を発生して二次
発泡する発泡剤を含有した合成樹脂発泡層66とから一
体的に構成される。
【0021】この保持層64は、アクリル系樹脂等の熱
可塑性素材、または熱可塑性織布あるいは不織布で構成
される。
【0022】この合成樹脂発泡層66は、塩化ビニル樹
脂等の熱可塑性合成樹脂を主体とするとともに、発泡剤
としては、アゾジカルボンサンアミド、アゾビスイソブ
チロニトリル、その他ポリオレフィン樹脂等が使用さ
れ、また発泡助剤としては、約150℃で一次発泡し、
成形温度(約190℃)で二次発泡するものが使用され
る。そして、この合成樹脂発泡層66は、加熱されて一
次発泡が行われたものである。
【0023】一方、芯材70は、ABS樹脂等よりなる
板に複数の小径な真空吸引孔72を有しており、押圧型
20の凹部22に対応して成形される(第1図参照)。
【0024】次に、合成樹脂シート60を所望の形状に
成形するために、下側可動部12が下降されるととも
に、上側可動部14が上昇されて、押圧型20と模様型
34とが離間される。この押圧型20の凹部22に芯材
70が配置され、真空吸引孔72と24とが連通する。
さらに、合成樹脂シート60が、180℃乃至200℃
に加熱された後、その表皮層62を模様型34側に向け
た姿勢で押圧型20と模様型34との間に配置される
と、この押圧型20が上昇されるとともに、この模様型
34が下降されてこれらにより合成樹脂シート60が挟
持される(第3図参照)。その際に、模様型34の微細
連通孔42が、切換弁52を介して真空ポンプ54に連
通され、この真空ポンプ54の作用下に合成樹脂シート
60がこの模様型34に真空吸引される。
【0025】この場合、本実施例では、合成樹脂シート
60の合成樹脂発泡層66に成形加熱温度(約190
℃)で分解熱を発生して二次発泡する発泡剤が含有され
ており、この合成樹脂シート60が180℃乃至200
℃に加熱されている。このため、模様型34と押圧型2
0とにより成形規制されている合成樹脂シート60の合
成樹脂発泡層66が二次発泡し、その発泡圧によって表
皮層62が模様型34の凹凸模様40全体に圧着され、
この表皮層62に凹凸模様40が転写される。特に、模
様型34が大型でかつアンダカット部を有する際にも、
前記発泡圧を介してこのアンダカット部の凹凸模様40
を表皮層62に確実にかつ明瞭に転写することができる
という効果が得られる。その際、真空ポンプ54の作用
下に合成樹脂シート60が模様型34に真空吸引されて
いるため、表皮層62に対する凹凸模様40の転写作業
がより一層正確に遂行されることになる。
【0026】しかも、合成樹脂発泡層66が二次発泡す
る際に発生する分解熱と発泡体自体の断熱性との作用下
に、合成樹脂シート60の温度低下を阻止でき、これに
より凹凸模様40の転写条件を有効に維持することが可
能になる。
【0027】さらに、この合成樹脂発泡層66が二次発
泡するため、合成樹脂シート60の成形時の引き伸ばし
が小さなものとなり、結果的に成形収縮率を低下させる
ことができる。これにより、成形後の合成樹脂シート6
0の表面にしわやたわみ等が生じることを阻止でき、高
精度な成形体を得ることが可能になる。
【0028】成形作業が終了した後、下側可動部12側
の真空ポンプ28が駆動されて押圧型20の真空吸引孔
24および芯材70の真空吸引孔72を介して合成樹脂
シート60がこの押圧型20および芯材70に真空吸引
されるとともに、切換弁52を介してブロア56が管体
50に連通し、模様型34の微細連通孔42から合成樹
脂シート60にブロア圧が付与される。これにより、成
形終了後の合成樹脂シート60は、模様型34から離型
するとともに、芯材70に密着して一体的に接合されて
成形体が得られる。この成形体は、下側可動部12と上
側可動部14とが互いに離間された後に、押圧型20か
ら取り出される。
【0029】次に、本発明に係る合成樹脂シートの成形
方法およびその成形体の他の実施例を、図4を参照して
以下に説明する。なお、図1に示す成形装置10と同一
の参照符号は同一の構成要素を示し、その詳細な説明は
省略する。
【0030】この場合、成形装置100を構成する下側
可動部102は、枠体104と押圧型106との間にバ
ックアップ層108を設け、このバックアップ層108
は、多数のガラスビーズ相互間を熱硬化性合成樹脂によ
り部分接合して構成され、連続気孔110を有する。こ
の連続気孔110は、管体112を介してブロア114
に連通する。
【0031】このような構成において、成形装置10と
同様に合成樹脂シート60が、180℃乃至200℃に
加熱された後、押圧型106と模様型34とに挟持され
るとともに、真空ポンプ54の作用下に合成樹脂シート
60がこの模様型34に真空吸引される。その際、本実
施例では、ブロア114の駆動作用下に管体112から
連続気孔110を介して合成樹脂シート60に圧縮空気
が導出され、この圧縮空気の押圧力によって表皮層62
が、模様型34の凹凸模様40全体に均一の力で一層確
実に圧着されるという効果が得られる。次いで、切換弁
52を介してブロア56が管体50に連通し、合成樹脂
シート60にブロア圧が付与されて、成形体が得られ
る。
【0032】なお、本実施例では、合成樹脂シート60
が、表皮層62と保持層64と合成樹脂発泡層66とを
積層して構成されているが、例えばこの保持層64と合
成樹脂発泡層66とを入れ替えることや、この保持層6
4と合成樹脂発泡層66とを一体的に含有した単一層で
構成することも可能である。
【0033】
【発明の効果】本発明に係る合成樹脂シートの成形方法
およびその成形体によれば、以下の効果が得られる。
【0034】微細連通孔を介して合成樹脂シートを第1
成形型側に真空吸引するとともに、成形加熱温度によっ
て発泡剤が二次発泡することにより、前記第1成形型の
凹凸模様が設けられた部分に合成樹脂シートの表皮層を
確実に重合させることができる。このため、比較的大型
でかつアンダカット部を有する成形体であっても、この
アンダカット部の凹凸模様を明瞭に転写させることが可
能になり、転写作業を効率的にかつ高精度に遂行するこ
とができる。
【0035】さらに、発泡剤が二次発泡することによ
り、合成樹脂シートの収縮率を有効に低下させて高精度
な成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る合成樹脂シートの成形方法を実施
するための成形装置の正面縦断面図である。
【図2】合成樹脂シートの拡大説明図である。
【図3】前記成形装置の動作説明図である。
【図4】本発明の他の実施例に係る合成樹脂シートの成
形方法を実施するための成形装置の正面縦断面図であ
る。
【符号の説明】
10、100…成形装置 12、102…下側可動部 14…上側可動部 20、106…押圧型 34…模様型 40…凹凸模様 42…微細連通孔 60…合成樹脂シート 62…表皮層 64…保持層 66…合成樹脂発泡層 70…芯材
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B32B 27/00 B32B 33/00 33/00 B29C 67/22 // B29K 105:04 B29L 9:00 31:58 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B32B 31/20 B29C 39/10 B29C 44/00 B29C 59/02 B32B 3/30 B32B 27/00 B32B 33/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性合成樹脂からなる表皮層と、二次
    発泡する発泡剤を含有した合成樹脂発泡層とを備えた合
    成樹脂シートを得る過程と、微細連通孔を有しかつ表面
    に凹凸模様を設けた第1成形型とこの第1成形型に対向
    する第2成形型とにより挟持されている前記合成樹脂シ
    ートに対し成形加熱温度によって前記発泡剤が二次発泡
    する発泡圧力により前記凹凸模様を前記表皮層に転写す
    る過程とを有することを特徴とする合成樹脂シートの成
    形方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の合成樹脂シートの成形方法
    において、前記合成樹脂シートに対し微細連通孔を介し
    て真空吸引し、この真空吸引力と発泡圧力とにより前記
    凹凸模様を前記表皮層に転写することを特徴とする合成
    樹脂シートの成形方法。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の合成樹脂シートの
    成形方法において、前記合成樹脂シートに対し第2成形
    型から圧縮空気を供給し、この圧縮空気の押圧力と発泡
    圧力とにより前記凹凸模様を前記表皮層に転写すること
    を特徴とする合成樹脂シートの成形方法。
  4. 【請求項4】熱可塑性合成樹脂からなり、凹凸模様の転
    写形成された表皮層と、熱可塑性合成樹脂からなり、前
    記表皮層に積層され、成形加熱温度時のドローダウンを
    阻止するためのドローダウン阻止層としての保持層と、
    前記保持層に積層され、加熱温度により異なる時期に発
    泡した一次発泡層および二次発泡層を有する合成樹脂発
    泡層とを備えることを特徴とする合成樹脂シートの成形
    体。
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CN101172410B (zh) 2003-01-08 2011-12-28 雅马哈发动机株式会社 装饰用板、成形品、机动车辆及成形品的制造方法
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