JP3917233B2 - 車両用内装材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インストルメントパネルパッド、ドアトリム、コンソールリッド等に用いるのに好適な車両用内装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の車両用内装材Ａは、図７に示すように、膜状をなす薄い表皮１と、樹脂を発泡させてなるフォーム部２と、全体の保形性を維持するのに必要な強度を有する芯材３とを順次積層して形成されており、通常、表皮１およびフォーム部２は軟質のサーモプラスチックオレフィン系エラストマーで成形され、芯材３はＡＢＳ樹脂等の硬質プラスチックで成形されている。
【０００３】
従来、上記内装材Ａは、例えば図８および図９に示すようにして製造されている。すなわち、図８に示すように、表皮１及びフォーム部２をパウダースラッシュ成形法により一体に固着して成形する一方、芯材３を射出成形法によって成形する。次に、芯材３の表面に接着剤（図示せず）を塗布し、芯材３とフォーム部２とを接着することによって図９に示す内装材Ａを得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記内装材Ａにおいては、表皮１およびフォーム部２と芯材３とが異なるタイプの樹脂で成形されているため、リサイクルする場合には芯材３を表皮１およびフォーム部２から分離する必要があり、分離に多大の手間を要するという問題があった。
また、内装材Ａを製造する場合には、フォーム部２と芯材３とを接着しているため、芯材３に接着剤を塗布する工程が必要であり、そのために余分な手間がかかるという問題があった。
なお、芯材３の接着工程を省くために、この出願の発明者は、当初、積層された表皮１およびフォーム部２を射出成形用の金型に予めセットし、その金型によって芯材３を射出成形することにより、芯材３の成形と同時にフォーム部２に固着することを考えた。ところが、そのようにすると、射出成形法における射出圧が非常に高圧であるため、芯材３の成形時にフォーム部２が潰されてクッション性が失われてしまうという別の問題が発生した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
従来の車両用内装材が有する上記問題を解決するために、この発明の第１の態様は、膜状の表皮と発泡体からなるフォーム部と硬質の芯材とが順次積層されてなる車両用内装材において、上記表皮およびフォーム部を軟質ポリオレフィン系樹脂で形成し、上記芯材を硬質ポリオレフィン系樹脂で形成したことを特徴としている。
この場合、上記ポリオレフィン系樹脂としては軟質サーモプラスチックオレフィン系エラストマーを用い、上記硬質ポリオレフィン系樹脂としては硬質サーモプラスチックオレフィン系エラストマー、ポリプロピレンまたはその複合材料を用いるのが望ましい。
【０００６】
また、車両用内装材を製造するための従来の製造方法が有する上記問題を解決するために、この発明の第２の態様は、膜状の表皮と発泡体からなるフォーム部と硬質の芯材とが順次積層されてなり、上記表皮およびフォーム部が軟質ポリオレフィン系樹脂で形成され、上記芯材が硬質ポリオレフィン系樹脂で形成された車両用内装材を、加熱した金型の成形面に層状に付着させた粉体を溶融した後、固化させて成形品を成形するパウダースラッシュ成形法によって製造する方法であって、まず金型の成形面に上記表皮用の樹脂の粉体を層状に付着させ、この粉体を金型の熱で溶融させて上記表皮を成形し、次にこの表皮の上に上記フォーム部用の樹脂の粉体を層状に付着させ、この粉体を熱風で加熱溶融させて上記フォーム部を成形し、さらにこのフォーム部の上に上記芯材用の樹脂の粉体を層状に付着させ、この粉体を熱風で加熱溶融させて上記芯材を成形することを特徴としている。
【０００７】
また、この発明の第３の態様は、膜状の表皮と発泡体からなるフォーム部と硬質の芯材とが順次積層されてなり、上記表皮およびフォーム部が軟質ポリオレフィン系樹脂で形成され、上記芯材が硬質ポリオレフィン系樹脂で形成された車両用内装材の製造方法であって、上記表皮およびフォーム部をパウダースラッシュ成形法によって予め一体に成形しておき、この一体に成形された表皮およびフォーム部をプレスモールド成形法に用いられる一対の金型のうちの一方の金型の成形面に上記表皮が成形面に接触するようにして装着し、上記フォーム部と上記他方の金型の成形面との間に上記芯材用の溶融された樹脂を供給し、その後一対の金型を型締めすることにより、上記溶融された樹脂を上記フォーム部と上記他方の金型との間に形成されるキャビティ全体に充填して上記芯材を成形することを特徴としている。
【０００８】
さらに、この発明の第４の態様は、膜状の表皮と発泡体からなるフォーム部と硬質の芯材とが順次積層されてなり、上記表皮およびフォーム部が軟質ポリオレフィン系樹脂で形成され、上記芯材が硬質ポリオレフィン系樹脂で形成された車両用内装材の製造方法であって、上記表皮およびフォーム部をパウダースラッシュ成形法によって予め一体に成形しておき、この一体に成形されたフォーム部をビーズ発泡成形に用いられる一対の金型のうちの一方の金型の成形面に上記表皮が接触するようにして装着した後、上記一対の金型を型締めし、上記フォーム部と他方の金型との間に形成されるキャビティにビーズを充填し、このビーズを加熱してその表面部を溶融するとともに発泡させて上記芯材を成形することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図６を参照するとともに、図７および図９を援用して説明する。
まず、この発明に係る車両用内装材について説明すると、その断面構造は図７および図９に示す従来の車両用内装材Ａと同様に、表皮１、フォーム部２および芯材３とから構成されている。しかし、内装材Ａの各層の材質は従来のものと異なっている。表皮１およびフォーム部２は軟質ポリオレフィン系樹脂でそれぞれ形成されており、芯材３は硬質ポリオレフィン系樹脂で形成されている。軟質ポリオレフィン系樹脂としては、例えば軟質サーモプラスチックオレフィン系エラストマー（以下、軟質ＴＰＯという。）等があり、硬質ポリオレフィン系樹脂としては、硬質サーモプラスチックオレフィン系エラストマー（以下、硬質ＴＰＯという。）、ポリプロピレン（以下、ＰＰという。）およびその複合材料等がある。
【００１０】
上記構成の内装材Ａにおいては、表皮１およびフォーム部２と芯材３とが同一タイプの樹脂で形成されているので、芯材３を分離することなく、全体を溶融したり、あるいは細かく裁断することによってリサイクルすることができる。
【００１１】
次に、上記構成の内装材Ａの製造方法について説明する。
図１（Ａ）〜（Ｆ）は請求項４に係る製造方法（以下、第１の製造方法という。）の一実施の形態を示すものであり、この第１の製造方法ではパウダースラッシュ成形法によって表皮１、フォーム部２および芯材３を順次成形するようになっている。なお、この実施の形態は、表皮１およびフォーム部２が軟質ＴＰＯで形成され、芯材３が硬質ＴＰＯで形成された内装材Ａを製造するようになっている。
【００１２】
第１の製造方法によって内装材Ａを製造するに際しては、図１（Ａ）に示すように、表皮１に対応した形状の成形面１０ａを有する金型１０を用いる。この金型１０については、表皮１を形成するための樹脂の粉体を溶融するに足る温度に予め加熱しておく。この実施の形態であれば、軟質ＴＰＯを溶融することができるよう、２２０〜２６０°Ｃに加熱しておく。
【００１３】
上記金型１０を用いてまず表皮１を成形する。表皮１を成形する場合には、図１（Ｂ）に示すように、成形面１０ａを下方に向けた金型１０に、軟質ＴＰＯの粉体１１を収容した容器１２の上端開口部を密着させて固定する。そして、その状態で金型１０および容器１２を１８０°上下反転させる（図１（Ｃ）参照）。すると、容器１２に収容された粉体１１が金型１０内に入り込む。金型１０内に入り込んだ粉体１０のうち、成形面１０ａに接触した粉体１１および成形面１０ａ近傍の粉体１１が金型１０の熱によって溶融され、成形面１０ａに層状に付着する。このとき、粉体１１を成形面１０ａ全体に均一に付着させるためには、金型１０および容器１２を、金型１０の下端を中心として正逆方向へ適宜角度回動させるのが望ましい。そして、所望の厚さの表皮１が得られるよう、適宜の量の粉体１１が成形面１０ａに付着したら、図１（Ｄ）に示すように、金型１０および容器１２を再度反転させ、容器１２を金型１０から取り外す。
【００１４】
上記のようにして、金型１０の成形面に表皮１となるべき溶融層１３が形成され、この溶融層１３を固化させることによって表皮１を成形することができるのであるが、この製造方法では、溶融状態または半溶融状態になっている溶融層１３の上に続けてフォーム部２を成形する。そのために、フォーム部２を成形すべき樹脂の粉体を収容した別の容器１２を用意する。勿論、この粉体は発泡剤を含有している。そして、図１（Ａ）〜（Ｃ）を順次行う。すると、溶融層１３にフォーム部２を成形するための樹脂の粉体が付着する。溶融層１３に付着した粉体は、溶融層１３の熱によって溶融されるとともに発泡するが、溶融層１３の熱だけでは十分ではない。そこで、図１（Ｄ）に示すように、容器１２を金型１０から取り外した後、図１（Ｅ）に示すように、溶融層１３に付着した粉体に熱風を吹き付けて十分に溶融させるとともに、発泡させる。これにより、溶融層１３の上（図１（Ｅ）においては溶融層１３の下）にフォーム部２となるべき発泡層１４が形成される。この場合、図１（Ａ）〜（Ｅ）に示す工程を１回行っただけでは所望の厚さのフォーム部２が得られないことがあるが、そのような場合には、各工程を複数回繰り返す。
【００１５】
次に、発泡層１４の上に芯材３を成形する。芯材３の成形に際しては、芯材３用の樹脂の粉体を収容した別の容器１２を用意する。そして、図１（Ａ）〜（Ｅ）に示す各工程を１回または複数回行う。これにより、発泡層１４の上に芯材３用の樹脂を付着溶融させ、図１（Ｆ）に示すように、発泡層１４の上に芯材３となるべき溶融層１５を形成する。その後、上記溶融層１３，１５および発泡層１４を固化させることにより、表皮１、フォーム部２および芯材３を一体化した状態で成形することができる。その後、これらを金型１０から取り外すことによって内装材Ａが得られる。
【００１６】
上記第１の製造方法によれば、表皮１、フォーム部２および芯材３が成形段階で一体化されるので、それぞれを接着する必要が全くない。したがって、接着工程を省くことができ、その分だけ製造の手間および費用を軽減することができる。また、芯材３の成形時にフォーム部２に圧力が作用しないから、フォーム部２が押し潰されてクッション性を失うのを防止することができる。
【００１７】
次に、請求項５に係る製造方法（以下、第２の製造方法という。）について図２〜図４を参照して説明する。なお、第２の製造方法では、芯材３をＰＰで成形するようになっているが、硬質ＴＰＯで成形することも可能である。
【００１８】
第２の製造方法で内装材Ａを製造するに際しては、図２に示すように、プレスモールド成形用の一対の金型２１，２２を用いる。また、表皮１とフォーム部２を一体に成形してなる積層体２３を予め準備しておく。積層体２１は、例えば上記パウダースラッシュ成形法によって成形することができる。
【００１９】
まず、積層体２１を一方の金型２１に形成された凹部２１ａに装着する。この場合、凹部２１ａの内面（成形面）２１ｂが表皮１に対応した形状に形成されていることは勿論である。次に、図３に示すように、凹部２１ａに他方の金型２２に形成された凸部２２ａを、凸部２２ａの先端面２２ｂとフォーム部２との間の距離が所定の距離になるまで挿入する。その後、他方の金型２２に形成されたゲート２２ｄから凸部２２ａの先端面２２ｂとフォーム部２との間に、芯材３を成形するための溶融樹脂２４を所定量だけ供給する。なお、溶融樹脂の温度は、芯材３を形成するための樹脂およびフォーム部２を形成する樹脂に応じて適宜定めるが、この実施の形態では、１８０〜２１０°Ｃにしている。
【００２０】
溶融樹脂２４の供給が完了したら、図４に示すように、一対の金型２１，２２を型締めする。すると、金型２２とフォーム部２との間に芯材３を成形するための空間２５が形成されるとともに、凸部２２ａの先端面２２ｂとフォーム部２とによって押圧された溶融樹脂２４が空間２５全体に充填される。空間２５内に充填された溶融樹脂２４を固化させることによって芯材３が成形される。
なお、この実施の形態では、金型２２の成形面が凸部２２ａの先端面２２ｂおよび両側面２２ｃ，２２ｃによって構成されている。
【００２１】
ここで、第２の製造方法においては、溶融樹脂２４を空間２５に充填したときに、溶融樹脂２４はそれ自体が有する熱によってフォーム部２の表面部分を溶融する。したがって、溶融樹脂２４を固化させて芯材３を成形すると、成形と同時に芯材３がフォーム部２に一体的に固着される。よって、第２の製造方法においてもフォーム部２と芯材３との接着工程を省くことができる。
また、第２の製造方法では、溶融樹脂２４を空間２５全体に充填するために、溶融充填２４を押圧しているが、その押圧力は射出成形時における圧力より非常に小さい。ちなみに、射出成形法における型内面圧は２００〜３００Ｋｇ／ｃｍ2であるのに対し、第２の製造方法における型内面力は３０〜１５０Ｋｇ／ｃｍ2程度である。したがって、フォーム部２が押し潰される程度が小さい。
【００２２】
次に、図５および図６を参照して請求項６に係る製造方法（以下、第３の製造方法という。）について説明する。なお、この第３の製造方法においても、芯材３をＰＰで成形しているが、その複合材料で成形してもよい。
【００２３】
第３の製造方法によって内装材Ａを製造するに際しては、第２の製造方法の場合と同様にして積層体２３を予め成形しておくとともに、ビーズ発泡成形用の一対の金型３１，３２を用意する。そして、積層体２３を一方の金型３１の凹部３１ａに装着する。勿論、凹部３１ａの内面（成形面）３１ｂは、表皮１に対応した形状に形成されている。次に、一対の金型３１，３２を型締めし、他方の金型３２の凸部３２ａを凹部３１ａ内に挿入する。すると、フォーム部２と金型３２との間に空間３３が形成される。
なお、この実施の形態では、金型３２の凸部３１ａの先端面３２ｂおよび両側面３２ｃ，３２ｃが成形面になっている。
【００２４】
次に、空間３３に他方の金型３２のゲート３２ｄから芯材３を成形するための発泡材を含有したビーズ３４を供給する。ビーズ３４は、通常のビーズ発泡成形と同様に、予備発泡させるとともに自然熟成させておくのが望ましい。空間３３全体にビーズ３４を供給したら、バルブＶ1，Ｖ2を開き、金型３内に発泡用の加熱蒸気を供給する。この加熱蒸気は、金型３２を介してビーズ３４を加熱するとともに、その一部は金型３２に形成された多数の小孔３２ｅを通って空間３３内に入り込み、ビーズ３４を直接加熱する。これにより、ビーズ３４が発泡するとともに、その表面部が溶融される。また、加熱蒸気はビーズ３４と接触するフォーム部２の表面部を溶融させる。したがって、加熱蒸気の供給を停止すると、発泡したビーズ３４どうしが固着してして芯材３が成形されるともに同時に、芯材３とフォーム部２とが固着され、内装材Ａが得られる。
【００２５】
このように、第３の製造方法においても、芯材３がその成形と同時にフォーム部２に固着されるので、芯材３とフォーム部２との接着工程を省くことができる。
また、ビーズ３４を発泡させて芯材３を成形しているため、芯材３の成形時にフォーム部２がビーズ３４によって押圧されるが、その押圧力は、３〜５Ｋｇ／ｃｍ2程度であり、射出成形法における押圧力に比して大幅に小さい。したがって、フォーム部２が押し潰されてクッション性を失うことはない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る車両用内装材によれば、芯材を分離することなく全体をリサイクル利用することができるという効果が得られる。
この発明に係る製造方法によれば、車両用内装材を製造する際にフォーム部と芯材とを接着する工程を省くことができ、その分だけ製造の手間および費用を低減することができ、しかもフォーム部が押し潰されてクッション性を失うのを防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の製造方法の一実施の形態を示す図であって、図１（Ａ）は金型と粉体の容器とを示し、図１（Ｂ）は金型に容器を取り付けた状態を示し、図１（Ｃ）は金型および容器を反転させた状態を示し、図１（Ｄ）は反転させた金型および容器を再度反転させて元の状態に戻し、かつ容器を金型から取り外した状態を示し、図１（Ｅ）は発泡樹脂に熱風を吹き付けている状態を示し、図１（Ｆ）は表皮、フォーム部および芯材が成形された金型を示している。
【図２】第２の製造方法の一実施の形態を示す図であって、第２の製造方法に用いられる一対の金型と積層体とをそれぞれ示している。
【図３】第２の製造方法における一対の金型間に芯材用の溶融樹脂を供給している状態を示す図である。
【図４】第２の製造方法において、一対の金型を型締めして芯材を成形している状態を示す図である。
【図５】第３の製造方法の一実施の形態を示す図であって、第３の製造方法に用いられる一対の金型と積層体とをそれぞれ示している。
【図６】第３の製造方法において、一対の金型を型締めして芯材を成形している状態を示すである。
【図７】この発明に係る車両用内装材の拡大断面図である。
【図８】車両用内装材の従来の製造方法を示す図である。
【図９】図８に示す製造方法によって製造された車両用内装材を示す図である。
【符号の説明】
Ａ 車両用内装材
１ 表皮
２ フォーム部
３ 芯材
１０ 金型
１０ａ 成形面
２１ 一方の金型
２１ｂ 凹部の内面（成形面）
２２ 他方の金型
２２ｂ 凸部の先端面（成形面）
２２ｃ 凸部の側面（成形面）
３１ 一方の金型
３１ｂ 凹部の内面（成形面）
３２ 他方の金型
３２ｂ 凸部の先端面（成形面）
３２ｃ 凸部の側面（成形面）
【発明の属する技術分野】
この発明は、インストルメントパネルパッド、ドアトリム、コンソールリッド等に用いるのに好適な車両用内装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の車両用内装材Ａは、図７に示すように、膜状をなす薄い表皮１と、樹脂を発泡させてなるフォーム部２と、全体の保形性を維持するのに必要な強度を有する芯材３とを順次積層して形成されており、通常、表皮１およびフォーム部２は軟質のサーモプラスチックオレフィン系エラストマーで成形され、芯材３はＡＢＳ樹脂等の硬質プラスチックで成形されている。
【０００３】
従来、上記内装材Ａは、例えば図８および図９に示すようにして製造されている。すなわち、図８に示すように、表皮１及びフォーム部２をパウダースラッシュ成形法により一体に固着して成形する一方、芯材３を射出成形法によって成形する。次に、芯材３の表面に接着剤（図示せず）を塗布し、芯材３とフォーム部２とを接着することによって図９に示す内装材Ａを得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記内装材Ａにおいては、表皮１およびフォーム部２と芯材３とが異なるタイプの樹脂で成形されているため、リサイクルする場合には芯材３を表皮１およびフォーム部２から分離する必要があり、分離に多大の手間を要するという問題があった。
また、内装材Ａを製造する場合には、フォーム部２と芯材３とを接着しているため、芯材３に接着剤を塗布する工程が必要であり、そのために余分な手間がかかるという問題があった。
なお、芯材３の接着工程を省くために、この出願の発明者は、当初、積層された表皮１およびフォーム部２を射出成形用の金型に予めセットし、その金型によって芯材３を射出成形することにより、芯材３の成形と同時にフォーム部２に固着することを考えた。ところが、そのようにすると、射出成形法における射出圧が非常に高圧であるため、芯材３の成形時にフォーム部２が潰されてクッション性が失われてしまうという別の問題が発生した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
従来の車両用内装材が有する上記問題を解決するために、この発明の第１の態様は、膜状の表皮と発泡体からなるフォーム部と硬質の芯材とが順次積層されてなる車両用内装材において、上記表皮およびフォーム部を軟質ポリオレフィン系樹脂で形成し、上記芯材を硬質ポリオレフィン系樹脂で形成したことを特徴としている。
この場合、上記ポリオレフィン系樹脂としては軟質サーモプラスチックオレフィン系エラストマーを用い、上記硬質ポリオレフィン系樹脂としては硬質サーモプラスチックオレフィン系エラストマー、ポリプロピレンまたはその複合材料を用いるのが望ましい。
【０００６】
また、車両用内装材を製造するための従来の製造方法が有する上記問題を解決するために、この発明の第２の態様は、膜状の表皮と発泡体からなるフォーム部と硬質の芯材とが順次積層されてなり、上記表皮およびフォーム部が軟質ポリオレフィン系樹脂で形成され、上記芯材が硬質ポリオレフィン系樹脂で形成された車両用内装材を、加熱した金型の成形面に層状に付着させた粉体を溶融した後、固化させて成形品を成形するパウダースラッシュ成形法によって製造する方法であって、まず金型の成形面に上記表皮用の樹脂の粉体を層状に付着させ、この粉体を金型の熱で溶融させて上記表皮を成形し、次にこの表皮の上に上記フォーム部用の樹脂の粉体を層状に付着させ、この粉体を熱風で加熱溶融させて上記フォーム部を成形し、さらにこのフォーム部の上に上記芯材用の樹脂の粉体を層状に付着させ、この粉体を熱風で加熱溶融させて上記芯材を成形することを特徴としている。
【０００７】
また、この発明の第３の態様は、膜状の表皮と発泡体からなるフォーム部と硬質の芯材とが順次積層されてなり、上記表皮およびフォーム部が軟質ポリオレフィン系樹脂で形成され、上記芯材が硬質ポリオレフィン系樹脂で形成された車両用内装材の製造方法であって、上記表皮およびフォーム部をパウダースラッシュ成形法によって予め一体に成形しておき、この一体に成形された表皮およびフォーム部をプレスモールド成形法に用いられる一対の金型のうちの一方の金型の成形面に上記表皮が成形面に接触するようにして装着し、上記フォーム部と上記他方の金型の成形面との間に上記芯材用の溶融された樹脂を供給し、その後一対の金型を型締めすることにより、上記溶融された樹脂を上記フォーム部と上記他方の金型との間に形成されるキャビティ全体に充填して上記芯材を成形することを特徴としている。
【０００８】
さらに、この発明の第４の態様は、膜状の表皮と発泡体からなるフォーム部と硬質の芯材とが順次積層されてなり、上記表皮およびフォーム部が軟質ポリオレフィン系樹脂で形成され、上記芯材が硬質ポリオレフィン系樹脂で形成された車両用内装材の製造方法であって、上記表皮およびフォーム部をパウダースラッシュ成形法によって予め一体に成形しておき、この一体に成形されたフォーム部をビーズ発泡成形に用いられる一対の金型のうちの一方の金型の成形面に上記表皮が接触するようにして装着した後、上記一対の金型を型締めし、上記フォーム部と他方の金型との間に形成されるキャビティにビーズを充填し、このビーズを加熱してその表面部を溶融するとともに発泡させて上記芯材を成形することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図６を参照するとともに、図７および図９を援用して説明する。
まず、この発明に係る車両用内装材について説明すると、その断面構造は図７および図９に示す従来の車両用内装材Ａと同様に、表皮１、フォーム部２および芯材３とから構成されている。しかし、内装材Ａの各層の材質は従来のものと異なっている。表皮１およびフォーム部２は軟質ポリオレフィン系樹脂でそれぞれ形成されており、芯材３は硬質ポリオレフィン系樹脂で形成されている。軟質ポリオレフィン系樹脂としては、例えば軟質サーモプラスチックオレフィン系エラストマー（以下、軟質ＴＰＯという。）等があり、硬質ポリオレフィン系樹脂としては、硬質サーモプラスチックオレフィン系エラストマー（以下、硬質ＴＰＯという。）、ポリプロピレン（以下、ＰＰという。）およびその複合材料等がある。
【００１０】
上記構成の内装材Ａにおいては、表皮１およびフォーム部２と芯材３とが同一タイプの樹脂で形成されているので、芯材３を分離することなく、全体を溶融したり、あるいは細かく裁断することによってリサイクルすることができる。
【００１１】
次に、上記構成の内装材Ａの製造方法について説明する。
図１（Ａ）〜（Ｆ）は請求項４に係る製造方法（以下、第１の製造方法という。）の一実施の形態を示すものであり、この第１の製造方法ではパウダースラッシュ成形法によって表皮１、フォーム部２および芯材３を順次成形するようになっている。なお、この実施の形態は、表皮１およびフォーム部２が軟質ＴＰＯで形成され、芯材３が硬質ＴＰＯで形成された内装材Ａを製造するようになっている。
【００１２】
第１の製造方法によって内装材Ａを製造するに際しては、図１（Ａ）に示すように、表皮１に対応した形状の成形面１０ａを有する金型１０を用いる。この金型１０については、表皮１を形成するための樹脂の粉体を溶融するに足る温度に予め加熱しておく。この実施の形態であれば、軟質ＴＰＯを溶融することができるよう、２２０〜２６０°Ｃに加熱しておく。
【００１３】
上記金型１０を用いてまず表皮１を成形する。表皮１を成形する場合には、図１（Ｂ）に示すように、成形面１０ａを下方に向けた金型１０に、軟質ＴＰＯの粉体１１を収容した容器１２の上端開口部を密着させて固定する。そして、その状態で金型１０および容器１２を１８０°上下反転させる（図１（Ｃ）参照）。すると、容器１２に収容された粉体１１が金型１０内に入り込む。金型１０内に入り込んだ粉体１０のうち、成形面１０ａに接触した粉体１１および成形面１０ａ近傍の粉体１１が金型１０の熱によって溶融され、成形面１０ａに層状に付着する。このとき、粉体１１を成形面１０ａ全体に均一に付着させるためには、金型１０および容器１２を、金型１０の下端を中心として正逆方向へ適宜角度回動させるのが望ましい。そして、所望の厚さの表皮１が得られるよう、適宜の量の粉体１１が成形面１０ａに付着したら、図１（Ｄ）に示すように、金型１０および容器１２を再度反転させ、容器１２を金型１０から取り外す。
【００１４】
上記のようにして、金型１０の成形面に表皮１となるべき溶融層１３が形成され、この溶融層１３を固化させることによって表皮１を成形することができるのであるが、この製造方法では、溶融状態または半溶融状態になっている溶融層１３の上に続けてフォーム部２を成形する。そのために、フォーム部２を成形すべき樹脂の粉体を収容した別の容器１２を用意する。勿論、この粉体は発泡剤を含有している。そして、図１（Ａ）〜（Ｃ）を順次行う。すると、溶融層１３にフォーム部２を成形するための樹脂の粉体が付着する。溶融層１３に付着した粉体は、溶融層１３の熱によって溶融されるとともに発泡するが、溶融層１３の熱だけでは十分ではない。そこで、図１（Ｄ）に示すように、容器１２を金型１０から取り外した後、図１（Ｅ）に示すように、溶融層１３に付着した粉体に熱風を吹き付けて十分に溶融させるとともに、発泡させる。これにより、溶融層１３の上（図１（Ｅ）においては溶融層１３の下）にフォーム部２となるべき発泡層１４が形成される。この場合、図１（Ａ）〜（Ｅ）に示す工程を１回行っただけでは所望の厚さのフォーム部２が得られないことがあるが、そのような場合には、各工程を複数回繰り返す。
【００１５】
次に、発泡層１４の上に芯材３を成形する。芯材３の成形に際しては、芯材３用の樹脂の粉体を収容した別の容器１２を用意する。そして、図１（Ａ）〜（Ｅ）に示す各工程を１回または複数回行う。これにより、発泡層１４の上に芯材３用の樹脂を付着溶融させ、図１（Ｆ）に示すように、発泡層１４の上に芯材３となるべき溶融層１５を形成する。その後、上記溶融層１３，１５および発泡層１４を固化させることにより、表皮１、フォーム部２および芯材３を一体化した状態で成形することができる。その後、これらを金型１０から取り外すことによって内装材Ａが得られる。
【００１６】
上記第１の製造方法によれば、表皮１、フォーム部２および芯材３が成形段階で一体化されるので、それぞれを接着する必要が全くない。したがって、接着工程を省くことができ、その分だけ製造の手間および費用を軽減することができる。また、芯材３の成形時にフォーム部２に圧力が作用しないから、フォーム部２が押し潰されてクッション性を失うのを防止することができる。
【００１７】
次に、請求項５に係る製造方法（以下、第２の製造方法という。）について図２〜図４を参照して説明する。なお、第２の製造方法では、芯材３をＰＰで成形するようになっているが、硬質ＴＰＯで成形することも可能である。
【００１８】
第２の製造方法で内装材Ａを製造するに際しては、図２に示すように、プレスモールド成形用の一対の金型２１，２２を用いる。また、表皮１とフォーム部２を一体に成形してなる積層体２３を予め準備しておく。積層体２１は、例えば上記パウダースラッシュ成形法によって成形することができる。
【００１９】
まず、積層体２１を一方の金型２１に形成された凹部２１ａに装着する。この場合、凹部２１ａの内面（成形面）２１ｂが表皮１に対応した形状に形成されていることは勿論である。次に、図３に示すように、凹部２１ａに他方の金型２２に形成された凸部２２ａを、凸部２２ａの先端面２２ｂとフォーム部２との間の距離が所定の距離になるまで挿入する。その後、他方の金型２２に形成されたゲート２２ｄから凸部２２ａの先端面２２ｂとフォーム部２との間に、芯材３を成形するための溶融樹脂２４を所定量だけ供給する。なお、溶融樹脂の温度は、芯材３を形成するための樹脂およびフォーム部２を形成する樹脂に応じて適宜定めるが、この実施の形態では、１８０〜２１０°Ｃにしている。
【００２０】
溶融樹脂２４の供給が完了したら、図４に示すように、一対の金型２１，２２を型締めする。すると、金型２２とフォーム部２との間に芯材３を成形するための空間２５が形成されるとともに、凸部２２ａの先端面２２ｂとフォーム部２とによって押圧された溶融樹脂２４が空間２５全体に充填される。空間２５内に充填された溶融樹脂２４を固化させることによって芯材３が成形される。
なお、この実施の形態では、金型２２の成形面が凸部２２ａの先端面２２ｂおよび両側面２２ｃ，２２ｃによって構成されている。
【００２１】
ここで、第２の製造方法においては、溶融樹脂２４を空間２５に充填したときに、溶融樹脂２４はそれ自体が有する熱によってフォーム部２の表面部分を溶融する。したがって、溶融樹脂２４を固化させて芯材３を成形すると、成形と同時に芯材３がフォーム部２に一体的に固着される。よって、第２の製造方法においてもフォーム部２と芯材３との接着工程を省くことができる。
また、第２の製造方法では、溶融樹脂２４を空間２５全体に充填するために、溶融充填２４を押圧しているが、その押圧力は射出成形時における圧力より非常に小さい。ちなみに、射出成形法における型内面圧は２００〜３００Ｋｇ／ｃｍ2であるのに対し、第２の製造方法における型内面力は３０〜１５０Ｋｇ／ｃｍ2程度である。したがって、フォーム部２が押し潰される程度が小さい。
【００２２】
次に、図５および図６を参照して請求項６に係る製造方法（以下、第３の製造方法という。）について説明する。なお、この第３の製造方法においても、芯材３をＰＰで成形しているが、その複合材料で成形してもよい。
【００２３】
第３の製造方法によって内装材Ａを製造するに際しては、第２の製造方法の場合と同様にして積層体２３を予め成形しておくとともに、ビーズ発泡成形用の一対の金型３１，３２を用意する。そして、積層体２３を一方の金型３１の凹部３１ａに装着する。勿論、凹部３１ａの内面（成形面）３１ｂは、表皮１に対応した形状に形成されている。次に、一対の金型３１，３２を型締めし、他方の金型３２の凸部３２ａを凹部３１ａ内に挿入する。すると、フォーム部２と金型３２との間に空間３３が形成される。
なお、この実施の形態では、金型３２の凸部３１ａの先端面３２ｂおよび両側面３２ｃ，３２ｃが成形面になっている。
【００２４】
次に、空間３３に他方の金型３２のゲート３２ｄから芯材３を成形するための発泡材を含有したビーズ３４を供給する。ビーズ３４は、通常のビーズ発泡成形と同様に、予備発泡させるとともに自然熟成させておくのが望ましい。空間３３全体にビーズ３４を供給したら、バルブＶ1，Ｖ2を開き、金型３内に発泡用の加熱蒸気を供給する。この加熱蒸気は、金型３２を介してビーズ３４を加熱するとともに、その一部は金型３２に形成された多数の小孔３２ｅを通って空間３３内に入り込み、ビーズ３４を直接加熱する。これにより、ビーズ３４が発泡するとともに、その表面部が溶融される。また、加熱蒸気はビーズ３４と接触するフォーム部２の表面部を溶融させる。したがって、加熱蒸気の供給を停止すると、発泡したビーズ３４どうしが固着してして芯材３が成形されるともに同時に、芯材３とフォーム部２とが固着され、内装材Ａが得られる。
【００２５】
このように、第３の製造方法においても、芯材３がその成形と同時にフォーム部２に固着されるので、芯材３とフォーム部２との接着工程を省くことができる。
また、ビーズ３４を発泡させて芯材３を成形しているため、芯材３の成形時にフォーム部２がビーズ３４によって押圧されるが、その押圧力は、３〜５Ｋｇ／ｃｍ2程度であり、射出成形法における押圧力に比して大幅に小さい。したがって、フォーム部２が押し潰されてクッション性を失うことはない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る車両用内装材によれば、芯材を分離することなく全体をリサイクル利用することができるという効果が得られる。
この発明に係る製造方法によれば、車両用内装材を製造する際にフォーム部と芯材とを接着する工程を省くことができ、その分だけ製造の手間および費用を低減することができ、しかもフォーム部が押し潰されてクッション性を失うのを防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の製造方法の一実施の形態を示す図であって、図１（Ａ）は金型と粉体の容器とを示し、図１（Ｂ）は金型に容器を取り付けた状態を示し、図１（Ｃ）は金型および容器を反転させた状態を示し、図１（Ｄ）は反転させた金型および容器を再度反転させて元の状態に戻し、かつ容器を金型から取り外した状態を示し、図１（Ｅ）は発泡樹脂に熱風を吹き付けている状態を示し、図１（Ｆ）は表皮、フォーム部および芯材が成形された金型を示している。
【図２】第２の製造方法の一実施の形態を示す図であって、第２の製造方法に用いられる一対の金型と積層体とをそれぞれ示している。
【図３】第２の製造方法における一対の金型間に芯材用の溶融樹脂を供給している状態を示す図である。
【図４】第２の製造方法において、一対の金型を型締めして芯材を成形している状態を示す図である。
【図５】第３の製造方法の一実施の形態を示す図であって、第３の製造方法に用いられる一対の金型と積層体とをそれぞれ示している。
【図６】第３の製造方法において、一対の金型を型締めして芯材を成形している状態を示すである。
【図７】この発明に係る車両用内装材の拡大断面図である。
【図８】車両用内装材の従来の製造方法を示す図である。
【図９】図８に示す製造方法によって製造された車両用内装材を示す図である。
【符号の説明】
Ａ 車両用内装材
１ 表皮
２ フォーム部
３ 芯材
１０ 金型
１０ａ 成形面
２１ 一方の金型
２１ｂ 凹部の内面（成形面）
２２ 他方の金型
２２ｂ 凸部の先端面（成形面）
２２ｃ 凸部の側面（成形面）
３１ 一方の金型
３１ｂ 凹部の内面（成形面）
３２ 他方の金型
３２ｂ 凸部の先端面（成形面）
３２ｃ 凸部の側面（成形面）
Claims (1)
- 膜状の表皮と発泡体からなるフォーム部と硬質の芯材とが順次積層されてなり、上記表皮およびフォーム部が軟質ポリオレフィン系樹脂で形成され、上記芯材が硬質ポリオレフィン系樹脂で形成された車両用内装材を、加熱した金型の成形面に層状に付着させた粉体を溶融した後、固化させて成形品を成形するパウダースラッシュ成形法によって製造する方法であって、まず金型の成形面に上記表皮用の樹脂の粉体を層状に付着させ、この粉体を金型の熱で溶融させて上記表皮を成形し、次にこの表皮の上に上記フォーム部用の樹脂の粉体を層状に付着させ、この粉体を熱風で加熱溶融させて上記フォーム部を成形し、さらにこのフォーム部の上に上記芯材用の樹脂の粉体を層状に付着させ、この粉体を熱風で加熱溶融させて上記芯材を成形することを特徴とする車両用内装材の製造方法。
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| JP06727897A JP3917233B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 車両用内装材およびその製造方法 |
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| JP06727897A JP3917233B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 車両用内装材およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10244885A JPH10244885A (ja) | 1998-09-14 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220339828A1 (en) * | 2019-10-15 | 2022-10-27 | Thorsten Michel | Method for manufacturing a foamed plastic molded body with a film layer coating |
-
1997
- 1997-03-05 JP JP06727897A patent/JP3917233B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10244885A (ja) | 1998-09-14 |
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