JP3999077B2

JP3999077B2 - 樹脂成形品の製造方法

Info

Publication number: JP3999077B2
Application number: JP2002257230A
Authority: JP
Inventors: 和男荒木
Original assignee: しげる工業株式会社
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP2004090535A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車内装の芯材等に用いられる三次元形状の樹脂成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
三次元形状（立体形状，凹凸形状）の樹脂成形品をシート素材を成形することにより得ると軽量であるが、十分な剛性が得られない。そのため、高い剛性を必要とする場合には、例えば特開平５−６５３５７号公報に示すように、樹脂製のシートに網状体を積層し、熱溶着により一体化させて補強した後、この補強されたシート素材を三次元形状に成形している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−６５３５７号公報（第２頁段落１３，図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような補強されたシート素材は、網状体が一体化されているので、柔軟性が低下しており、そのため三次元形状に成形する際の成形性が著しく低下する不都合があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の樹脂成形品の製造方法では、樹脂製のシートと、第１樹脂繊維およびこの第１樹脂繊維より融点の高い第２樹脂繊維を含む補強用の網状体と、を用意し、上記シートを加熱軟化させるとともに、上記網状体を第１樹脂繊維の融点より高く第２樹脂繊維の融点より低い温度で加熱し、これら加熱されたシートと網状体とを重ね合わせた状態で、これらシートと網状体を互いに押し付けるように力を付与しながら三次元形状に成形することを特徴とする。
【０００６】
上記方法によれば、網状体の第２樹脂繊維がシート材料と一体化して残るため、樹脂成形品の剛性を高めることができる。また、成形前の加熱により第１樹脂繊維が溶融して第２樹脂繊維に絡み付き、成形時にシート材料と第２樹脂繊維を接着する役割を担うため、第２樹脂繊維とシート材料の一体化を確実なものとすることができる。また、接着の役割を担う樹脂材料が繊維からなるので、成形前の網状体の柔軟性を確保できる。
【０００７】
好ましくは、上記第１樹脂繊維を撚ることにより形成した第１の糸と、第２樹脂繊維を撚ることにより形成した第２の糸とを編むことにより、多数の穴とこれら穴を囲む扁平な編み部分とを有する上記網状体を得る。
この方法によれば、網状体の成形前の柔軟性がより一層向上する。また、加熱の際に第１の糸の第１樹脂繊維が溶けた時に、第２の糸の第２樹脂繊維に良好に絡むことができ、第２樹脂繊維とシート材料の一体化をより一層向上させることができる。
【０００８】
好ましくは、上記シートが複数種の樹脂のアロイからなり、上記網状体の第１，第２の樹脂繊維がシートの樹脂材料の１つと同種の材料からなる。
この方法によれば、溶けた第１樹脂繊維の材料によるシート材料と第２樹脂繊維の接着性をより一層向上させることができる。
【０００９】
一例として、上記シートがポリプロピレンとポリエステルを含むアロイからなり、上記網状体の第１，第２の樹脂繊維がポリエステル繊維からなる。
【００１０】
好ましくは、上記シートと網状体を別々に加熱し、上記シートを、シートの軟化点以上で網状体の加熱温度より低い温度で加熱する。この方法によれば、シートを過剰に高い温度で加熱せずに済み、成形を容易に行うことができる。
【００１１】
本発明は、プレス成形，真空成形で成形することができる。プレス成形の場合には、上記重ね合わせ状態の網状体とシートとをプレス成形機の上型と下型とで挟んでプレス成形する。真空成形の場合には、上記網状体とシートとを、網状体を下にして真空成形機の型に載せ、真空成形する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態をなすドアトリム（自動車内装）の芯材（三次元形状の樹脂成形品）の製造方法について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１に示すように、樹脂製のシート１０と樹脂製の網状体２０とを用意する。シート１０は、例えばポリプロピレン（以下、ＰＰと称す）と、ポリエステルとしてのポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称す）のアロイ（混合体）を、押出し成形することによって得たものである。本実施形態では、シート１０の材料におけるＰＰとＰＥＴの合計を１００重量部としたとき、ＰＰを２５〜７５重量部、ＰＥＴを７５〜２５重量部とする。シート１０は、ＰＰとＰＥＴの合計を１００重量部としたとき、中間材としてのエラストマーを５重量部を含んでおり、さらにフィラーを１０〜３０重量部含んでいてもよい。フィラーとしては炭酸カルシウムの粒子やマイカの粒子、短いガラス繊維等が用いられる。このシート１０の材料の軟化点は約１６０°Ｃ、融点は約１９０°である。
【００１３】
上記網状体２０は、図２に示す２種類の糸２１，２２をレース編みすることにより得られるものである。レース編みされた網状体２０は、扁平な帯状の編み部分２０ａと、この編み部分２０ａに囲まれた多数の穴２０ｂとを有している。編み部分２０ａの幅は約１ｍｍであり、穴２０ｂは例えば略正四角形をなし１辺の寸法が４〜５ｍｍである。
【００１４】
上述した第１の糸２１は、複数の第１樹脂繊維２１ａを撚ることによって形成され、第２の糸２２は第２樹脂繊維２２ａを撚ることにより形成されている。これら樹脂繊維２１ａ，２１ｂはともにＰＥＴからなる。第１樹脂繊維２１ａの融点が第２樹脂繊維２１ｂより低く、本実施形態では第１樹脂繊維２１ａの融点が約１８０°Ｃで、第２樹脂繊維２１ｂの融点が約２５０°Ｃである。
【００１５】
第１の糸２１と第２の糸２２の合計を１００重量部としたとき、第１の糸２１は３０〜６０重量部とし、第２の糸２２は７０〜４０重量部とする。糸２１が３０重量部未満であると、後述する樹脂成形品における糸２２の樹脂繊維２２ａとシート１０の材料との一体性（接着性）が不充分となり、糸２２が４０重量部未満であると、樹脂成形品の剛性の著しい向上が見られないからである。これら糸２１，２２の割合は、レース編みの編み方を変えることにより、調節することができる。
【００１６】
成形に先立ち、上記シート１０と網状体２０を別々に加熱する。シート１０は軟化点と略等しいか若干高い温度で加熱する。本実施形態ではこの加熱温度を１６０〜１７０°Ｃとする。この加熱によりシート１０は軟化する。
【００１７】
網状体２０は第１樹脂繊維２１ａの融点より高く第２樹脂繊維２１ｂの融点より低い温度で加熱する。本実施形態ではこの加熱温度を２００〜２２０°Ｃとする。この加熱により、網状体２０の第１樹脂繊維２１ａが溶融する。溶融した第１樹脂繊維２１ａの材料は、溶融しない第２樹脂繊維２１ｂに絡んで保持される。
【００１８】
上記のようにして加熱したシート１０および網状体２０を、図３に示すようにプレス成形機３０によってプレス成形する。すなわち、網状体２０をシート１０の上側に配置して両者を重ねあわせた状態で下型３１に被せ、上型３２を下降させることにより、プレス成形する。なお、これら型３１，３２は、常温ないしは１００°Ｃ未満の所定温度にあるので、この成形はコールドプレスの範疇に入る。上記網状体２０は成形直前にシート１０に載せてもよい。
【００１９】
上記プレス成形により、図４に示す自動車のドアトリムの芯材４０を得る。上記成形の過程の初期段階では、網状体２０はシート１０と一体化していないので、シート１０の成形性を損なわず、良好な成形を行うことができる。成形過程の最終段階では、網状体２０とシート１０は、下型３１，上型３２の型面との間に挟まれ、互いに近づくように圧力を付与される。そのため、網状体２０の編み部分２０ａが軟化状態にあるシート１０の材料中に埋め込まれ、網状体２０の穴２０ｂにシート１０の材料が入り込む。これにより芯材４０の表面形状は型面形状となる。
【００２０】
上記網状体２０の第２の糸２２（第２樹脂繊維２２ａ）は溶けずに残存しており、この糸２２により構成された網状体２０により芯材の剛性を向上させることができる。溶融した第１の糸２１の第１樹脂繊維２１ａの材料は、軟化状態にあるシート１０の樹脂材料と第２の糸２２を接着する役割を担う。上記第１樹脂繊維２１ａ，第２樹脂繊維２２ａはＰＥＴであり、シート１０の材料の１つもＰＥＴであり、同種の樹脂材料であるから、接着を良好に行え、シート１０への第２の糸２２の一体化をより一層向上させることができる。
【００２１】
上記芯材４０において、シート１０の材料より強度が高い第２の糸２２が網状をなして一体的に埋め込まれいるので、芯材の剛性を高めることができる。
【００２２】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様が可能である。例えば図５に示すように、真空成形する場合にも本発明を適用することができる。この場合、網状体２０はシート１０の下側に配置される。網状体２０を真空成形機５０の型５１に載せた後にシート１０を真空成形する。この場合にも、網状体２０は、成形の初期にはシート１０と一体化されず、最終段階でシート１０と型５１の面との間に挟まれて型５１に吸引されるシート１０の圧力で潰され、シート１０と一体化する。
【００２３】
次に、樹脂成形品の具体的な寸法等について詳述すると、ドアトリム芯材の場合、シート厚さは２ｍｍで、網状体は３００ｍｇ目付のものを使用する。サンシェード芯材、リアクォータートリム芯材の場合、シート厚さは１ｍｍで、網状体は２００ｇ目付のものを使用する。リヤパーセルシェルフ芯材の場合、シート厚さは２．５ｍｍで網状体は４００ｇ目付のものを使用する。
他に、インパネパッド芯材、ルーフトリム芯材の成形にも本発明を適用できる。また、これら自動車内装に制約されず、他の樹脂成形品の製造にも適用できる。
【００２４】
上記実施形態では、２種の糸をレース編みすることにより網状体を構成したが、この網状体は要求される剛性に応じて種々の形態を採用できる。例えばトリコット編みにより構成してもよい。また、３種類以上の糸により構成してもよい。この場合、網状体を加熱する際、少なくとも１種の糸が溶融し、他の少なくとも１種の糸が溶融しない温度を選択する。
上記実施形態では、各糸を１種の樹脂繊維で構成したが、第１，第２の樹脂繊維を撚ることで１種類の糸を形成し、この１種類の糸をレース編み等で編むことにより、網状体を構成してもよい。
また、第１，第２の樹脂繊維を撚って糸にせず、比較的太いものを用いてレース編み等で編んで網状体を得てもよい。
【００２５】
上記シートと網状体を一緒に加熱してもよい。この場合、シート材料が過剰に加熱される可能性が高くなるが、これを避けるためには、第１樹脂繊維の融点を下げ、シート材料の軟化点より低くすることが必要となる。
プレス成形の場合、網状体の上下にシートをサンドイッチした状態で成形したり、シートの上下に網状体をサンドイッチした状態で成形してもよい。これらの場合、樹脂成形品は３層構造となる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、成形性を損なうことなく、樹脂成形品の剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法による樹脂成形品の製造に用いられるシートと網状体の一部分を示す斜視図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は、網状体を構成する２種類の糸の拡大断面図である。
【図３】上記シートと網状体がプレス成形される直前の状態を示す縦断面図である。
【図４】製造された樹脂成形品であるドアトリム芯材の一部を示す斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すもので、上記シートと網状体が真空成形される直前の状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０シート
２０網状体
２１，２２糸
２１ａ第１樹脂繊維
２２ａ第２樹脂繊維
３０プレス成形機
３１，３２型
４０ドアトリム芯材（樹脂成形品）
５０真空成形機
５１型

Claims

樹脂製のシートと、第１樹脂繊維およびこの第１樹脂繊維より融点の高い第２樹脂繊維を含む補強用の網状体と、を用意し、
上記シートを加熱軟化させるとともに、上記網状体を第１樹脂繊維の融点より高く第２樹脂繊維の融点より低い温度で加熱し、これら加熱されたシートと網状体とを重ね合わせた状態で、これらシートと網状体を互いに押し付けるように力を付与しながら三次元形状に成形することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
上記第１樹脂繊維を撚ることにより形成した第１の糸と、第２樹脂繊維を撚ることにより形成した第２の糸とを編むことにより、多数の穴とこれら穴を囲む扁平な編み部分とを有する上記網状体を得ることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
上記シートが複数種の樹脂のアロイからなり、上記網状体の第１，第２の樹脂繊維がシートの樹脂材料の１つと同種の材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形品の製造方法。
上記シートがポリプロピレンとポリエステルを含むアロイからなり、上記網状体の第１，第２の樹脂繊維がポリエステル繊維からなることを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形品の製造方法。
上記シートと網状体を別々に加熱し、上記シートを、シートの軟化点以上で網状体の加熱温度より低い温度で加熱することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂成形品の製造方法。
上記重ね合わせ状態の網状体とシートとをプレス成形機の上型と下型とで挟んでプレス成形することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂成形品の製造方法。
上記網状体とシートとを、網状体を下にして真空成形機の型に載せ、真空成形することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂成形品の製造方法。