JP4839382B2 - プラスチック表皮材の製造方法及び車両又は航空機の乗員室用内装部品のプラスチック表皮材 - Google Patents

Description

本発明は、被覆される物品用の表面被覆材としての単一層または多層のプラスチック表皮材（Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｈａｕｔ）に関する。同様に、このようなプラスチック表皮材の製造に特に適した方法、および、このようなプラスチック表皮材で被覆処理された自動車の乗員室用の内装部品も開示される。

対象物品用の表面としての、銀面加工（Ｇｅｎａｒｂｔｅ）、金型加工または微細構造化されたプラスチック表皮材は広く知られており、例えば車両における内装用に使用され、この場合、例えばダッシュボードの内装部材またはドアの内面外殻等のための、快適な感触を有する比較的柔らかな内面発泡フィルム（ｕｎｔｅｒｓｃｈａｅｕｍｔｅ Ｆｏｌｉｅｎ）として用いることが多い。強度および構成を適切に調整すれば、このようなフィルムは、もちろん、高品質の被覆を備えた他の製品用としても使用できる。

このようなプラスチック表皮材の製造方法として、種々の方法が先行技術において知られていて、例えば、熱可塑性材料の“エンドレス”フィルムウェブを製造するロール加工および／またはエンボス加工法、あるいは、離型即利用可能（ｗｅｒｋｚｅｕｇｆａｌｌｅｎｄｅｎ）な個別の成形表皮材すなわちプラスチック成形品の製造方法がある。

ロール加工およびエンボス加工法の場合は、ウェブの形態の熱可塑性フィルムに３次元に構造化されたエンボス成形表面、すなわち例えば銀面化“皮革表面”を成形するために、エンボス加工ローラが用いられる。

ここで、離型即利用可能な成形表皮材というのは、例えば各種の焼結法またはスプレー法によって成形金型内で製造される多少とも硬いプラスチック成形品を指し、この成形法においては、１種類以上の液体または粉末の成分が金型内に導入され、そこで反応／硬化する。従って、離型即利用可能な成形表皮材は、回転焼結法によって、例えば、いわゆるスラッシュ表皮材（Ｓｌｕｓｈ−Ｈａｅｕｔｅ）の製造方法によっても生成される。

離型即利用可能な方法の場合には、また、表面の構造／組織、つまりプラスチック表皮材の表面、すなわち例えば銀面効果の外観と、全構成部品のジオメトリとを、製造中に一度の成形工程において固定する可能性がある。このため、例えば、銀面構造および構成部品のジオメトリがネガティブな型として成形金型内に導入され、プラスチック表皮材が焼結法またはスプレー法によって成形され、続いて、その表皮材が取り出される。

ウェブ材料および成形表皮材は、いずれも、一般的に、その裏面に、エンボス加工後および／または構成部品成形金型内への持ち込み／熱成形後（ウェブ材料）に、あるいは、プラスチック表皮材が製造された金型内においてすでに（成形表皮材）、プラスチックの発泡層が設けられる。例えば、毛羽立て法（Ｓｔｒｅｉｃｈｖｅｒｆａｈｒｅｎ）のような他の発泡被覆法も当然知られている。この後続の“発泡体の裏張り”によって、すでに完全に堅固な３次元に成形された構成部品が得られる。この場合、発泡体の裏張りは、プラスチック表皮材に対する支持構造形成の単に１つの可能な方法を表しているに過ぎない。例えば、硬質プラスチックからなる支持構造要素を接着取り付けすることも知られている。

欧州特許出願公開第１ １９０ ８２８ Ａ１号明細書は、例えばダッシュボード、ドアパネルまたはグローブボックスのような離型即利用可能な溶融体／成形体物品の製造方法を記載しており、この製造方法においては、最初に、分割された下部の金型に、少なくとも部分的に、金型内に存在する継ぎ目を覆う可撓性のフィルムで、その内側の面に銀面効果例えば皮革組織を有するフィルムを内張りする。反応性の混合物を、その可撓性のフィルムの上にスプレーすると、それが構成部品の外皮を形成し、その後、発泡体の別の補強または層を、種々のスプレー法または溶融成形法によって被覆する。

製造工程後、支持構造を備えた成形表皮材には、通常、清浄化の仕上げ加工が行われる、すなわち、そこに存在する表皮材のあらゆる端部を切断除去し、例えばダッシュボードの場合には、計器、スイッチ、加飾枠、ラジオ等のための必要な刳り抜き部（Ａｕｓｎｅｈｍｕｎｇｅｎ）または穴を生成することができる。その後、例えばすべてのスイッチおよび信号要素を個別にダッシュボードの中に組み込んで、結線するか、あるいは、引き続いて車両内に搭載された時にさらに接続可能な接続ラインを取り付ける。同じことが、計器、照明手段、スピーカ等の組み込みにも当てはまる。加飾枠および保持体も同様に取り付けなければならない。

従って、即搭載可能なダッシュボード、ドアインサート、または、機能要素を備えた同類の構成部品を、さらなる加工段階を実施する工場、すなわちこの場合車両メーカに送り込む前に、全部合わせると、相当な労力と、時間およびコストが掛かる一連の生産ステップと、物流計画とがなお必要になる。

このため、本発明の課題は、一方では、このような複雑なさらに別の加工段階を極力低減すると共に、他方では、高レベルの部品一体化組み込みをプラスチック表皮材の好ましい外観と組み合わせるプラスチック表皮材を提供することにあった。

この課題は、独立請求項の特徴によって解決される。さらに、有利な発展形態が従属請求項に含まれる。また、このようなプラスチック表皮材の適切な製造方法に関する解決策も同様に開示される。

この解決策においては、プラスチック表皮材がスイッチ機能、センサ機能または信号伝達機能を有する領域が、プラスチック表皮材にすでに配置されている。プラスチック表皮材中のこのような機能要素によって、改めて個別要素としてプラスチック表皮材に個別に確実に取り付け多数の接続ケーブルを装着しなければならないスイッチまたはセンサを引き続いて個別に取り付けなければならないという必要性がなくなる。この必要性がなくなるのは、本発明による解決策の場合、リード線または端子も、信号伝達機能として、帯状フィルムの導電体の形態でプラスチック表皮材の中に一体的に組み込むことができるからである。

プラスチック表皮材がこのようなスイッチ機能、センサ機能または信号伝達機能を有するプラスチック表皮材の領域は、プラスチック表皮材の外表面上に配置すると有利である。この結果、これらを外側から操作することまたはこれらに手で触れることが可能になり、これは、当然、例えば車両乗員によって操作し得るスイッチ要素の場合に特に有用である。温度センサまたは赤外線センサのようなセンサ要素もプラスチック表皮材の表面に配置することができるが、これらは、必ずしもそうする必要はない。

同じことが、別の有利な発展形態にも同様に当てはまり、この発展形態においては、スイッチ要素、センサ要素または信号伝達要素が、プラスチック表皮材の内部、有利にはプラスチック表皮材の外表面の領域内に配置される。これらの発展形態と請求項１または２による実施形態との間の相違は、プラスチック表皮材そのものが、“機能”領域、すなわち、例えば多層の部分的に導電性のプラスチックから構成される容量反応性領域または誘導反応性の領域を有するのではなく、このスイッチ機能、センサ機能または信号伝達機能をもたらす個別ではあるが一体的に組み込まれた要素、すなわち、例えばプラスチック表皮材の中に組み込まれて、圧力、温度等に反応するかあるいは例えば光、音響、電波、振動等の形態の信号を発する電子スイッチ要素を含むということである。このようなスイッチ要素、センサ要素または信号伝達要素は、フィルムの形態、より正確には電子的フィルム集積回路の形態であることが有利であり、その場合、これは、当然ながら、薄いプラスチック表皮材の中に特に容易に一体化組み込みすることができる。

さらに別の有利な発展形態は、発光手段の形態の信号伝達要素が、有利にはＬＥＤ発光手段としてプラスチック表皮材の内部に配置される方式である。例えば、ダッシュボードの場合には、この方式によって、ダッシュボードの照明またはグローブボックスの照明の引き続く厄介な組み込みが省略される。

同じことが、スピーカの形態の信号伝達要素がプラスチック表皮材の内部に形成されるまた別の有利な発展形態に当てはまる。これは、ポータブルコンピュータ用に利用可能なもののような簡単な平面スピーカによってすでに可能であるが、この場合、もちろん、可撓性の、または形状適合する平面放射体が一層適している。

局所領域の地図をスクリーン上に投射する衛星支援のナビゲーション装置の車両における利用がさらに拡大しているので、別の有利な発展形態は、平面スクリーンの形態の信号伝達要素を、有利にはフィルム形態のスクリーンとしてプラスチック表皮材の内部に形成するという方式を用いるが、この場合、これを、ナビゲーション装置の表示装置として、あるいはそれ以外に、対応するＴＶ制御装置と共にテレビジョンのスクリーンとして用いることができる。

プラスチックフィルムの中に信号伝達要素として一体的に組み込まれた例えば平面放射体または平面スクリーンのような要素は、会議ホールまたはホテルロビーの家具の場合の対応する家具被覆用として適していると同様に、乗用車のダッシュボード用としても適している。

このようなプラスチック表皮材の有利な発展形態は、このプラスチック表皮材を、ロール加工されたおよび／またはエンボス加工されたエンドレスの熱可塑性フィルムとして形成する方式である。この場合、このようなエンドレスのフィルムには、引き続く構成部品の金型内での熱成形工程のために所定サイズに切断する前またはその後に、例えば、構成部品の金型の方に向く、後に外側となるその面の上に、スイッチ領域、センサ領域または信号伝達領域を提供する適切な層または要素を容易に設けることができる。

このようなプラスチック表皮材のさらに別の有利な発展形態は、プラスチック表皮材を離型即利用可能な成形表皮材として形成する方式である。この成形表皮材は、当然、一般的に成形金型の内部で焼結法、スプレー法または充填法によって生成されるが、この場合は、機能領域を簡単に導入することができる。

これは、例えば、１以上の液体または粉末のプラスチック成分を反応金型内に導入し、そこで反応または硬化させることによって、特に有利に実施できる。この方法で生成された表皮材は、次に、有利にはポリウレタン発泡体のプラスチック発泡体層を用いて発泡体による裏張りを施し、任意選択的に支持フレームに結合する。最初の準備の方法ステップにおいて、スイッチ要素、センサ要素または信号伝達要素を、反応金型内に差し入れ、その中で、後にプラスチック表皮材の表面となる面からある距離を置いて位置決めする。

この方式で、機能要素が、プラスチック表皮材の中において、正確に予備設定できる位置にきわめて簡単に組み込まれ、寸法に関して安定的に一体化されるが、この機能要素は、プラスチック表皮材の本体から引き出されるその帯状フィルム導電体の端末によって車両内の対応する接続部分に接続できると共に、プラスチック表皮材の表面内に視覚的に目立つように一体化される。

同じ利点が、本発明によるプラスチック表皮材の別の製造方法によって提供され、このプラスチック表皮材においては、機能領域、すなわち、例えば多層の部分的導電性プラスチックから構成される容量反応性または誘導反応性の領域が、直接プラスチック表皮材内に存在している。この方法においては、１以上の液体または粉末のプラスチック成分が反応金型内に導入され、そこで反応または硬化し、この方法で生成された表皮材は、次に、有利にはポリウレタン発泡体のプラスチック発泡体層を用いて発泡体により裏張りをされ、任意選択的に支持フレームに結合されるが、この方法の要点は、最初の方法ステップにおいて、スイッチ要素、センサ要素または信号伝達要素を、反応金型内において部分的に塗工される反応層および分離層、有利には導電性が異なるラッカーの形態の各層によって生成するという点にある。

製造方法の１つの有利な発展形態は、粉末のプラスチック成分を、加熱した反応金型内に導入し、そこで、焼結法またはスラッシュ成形法、有利には回転焼結法によって溶融する方式である。回転焼結において微粉末化された粒子を高温で緩慢に溶融する方法によって、特に、機能要素または領域内への確実な封入、あるいは、その要素または領域上への確実な融解が得られる。この方法の場合、ポリマーの粉末は、通常、加熱されかつ回転する成形金型／反応金型内にあり、続いて、成形金型の加熱された壁面部分上で融解する。

成形金型は、通常、交換可能な下部金型ボックスと上部金型とから構成される。その都度粉末床をも含む下部金型ボックスは、上部金型に対して脱着可能に配置される。プラスチック成形表皮材を製造するには、続いて、金型部分の連結体、つまり下部金型ボックスおよび上部金型を回転軸の回りで回転させなければならない。このため、ポリマー粉末で満たされた、“バケット”として知られる下部金型ボックスも一緒に回転し、その結果、ポリマー粉末は、加熱された上部の金型ボックスの内側の表面上に少しずつ移動して、回転焼結中に上部金型（反応金型）上に融解し、融解および硬化の間に、スイッチ要素、センサ要素または信号伝達要素を包み込んで接合する。

本発明によるプラスチック表皮材は、車両の乗員室用の内装部品として、有利にはダッシュボードとして特に有利に使用できるが、これについては、本発明をさらに詳しく説明する離型即利用可能なプラスチック表皮材の実施例に基づいて以下に説明する。当然のことながら、このようなプラスチック表皮材は、また、自動車の内部ドアパネルとしても、あるいは、航空機のシートおよびアームレスト内装品等用としても、優れた様式で用いることができ、自動車の内部ドアパネルの場合は、ウィンドウ昇降器および外部ミラー用のスイッチ要素がプラスチック表皮材の中に一体的に組み込まれ、航空機のシート内装品の場合は、照明、換気およびサービスコール用のスイッチ要素が一体的に組み込まれる。

図１は、上記の説明用として、回転焼結法において製造された成形表皮材１、すなわち、乗用車のダッシュボード用のいわゆるスラッシュ表皮材を示し、この表皮材は、本発明による製造方法の後に、溶融金型または反応金型、すなわち上部金型から取り出されたままの状態で示されている。この場合、ダッシュボードの輪郭はすでに明確に画定されており、従って、成形表皮材を、対応して構成される固定用の副次構造、いわゆる支持体に容易に取り付けることができる。

成形表皮材の斜線領域２、３は余分な成形端部であり、これは仕上げ加工において除去される。斜線領域４も、同様に仕上げ加工において切断除去され、それによって、表示計器を後で差し込むための刳り抜き部を形成する。

スイッチ要素、センサ要素または信号伝達要素５、６、７および８、すなわち、平面放射スピーカ５、スイッチ帯状体６に一緒にまとめられたバランス、音量等用の関連スイッチ、さらにまた、ヘッドランプ高さ調整操作用のスイッチ要素７、および、後に乗員の読み取り灯として機能するように考えられたＬＥＤ照明手段８が、成形表皮材の外表面領域内に一体的に組み込まれかつ融解封入されるように配置される。これらの要素は、反応金型、すなわち回転焼結法用の金型の上部金型の中にセットされる最初のものであり、そこで、それらの端部が成形表面材の表面に来るように位置決めされる。スイッチ要素６および７は、それらに触れた時に生じる電場の変化に反応する、いわゆるフィルムスイッチである。図においては具体的に示されていないが、要素５、６、７および８へのすべての接続線は、帯状フィルム導電体として成形表面材の背面側で既につながっており、ダッシュボードを搭載した時に、自動車の電気システムに直接接続できる。

回転焼結法において製造された成形表皮材を示す。

符号の説明

１ 成形表皮材
２ 余分な成形端部
３ 余分な成形端部
４ 刳り抜き部
５ 平面放射スピーカ
６ スイッチ帯状体／スイッチ要素
７ スイッチ要素
８ ＬＥＤ（発光ダイオード）発光手段

Claims (5)

1. １以上の液体または粉末のプラスチック成分を反応金型内に導入し、そこで反応または硬化させ、続いて、このように生成された表皮材を、ポリウレタン発泡体であるプラスチック発泡体層を用いて発泡体により裏張りをして、さらに任意選択的に支持フレームに結合する離型即利用可能な成形表皮材として形成されるプラスチック表皮材の製造方法であって、最初の方法ステップで、前記スイッチ要素、センサ要素または信号伝達要素を、導電性が異なるラッカーの形態で、反応金型内において部分的に塗工されて複数の層に積み重ねられた部分的に導電性を有するプラスチックからなる容量反応性又は誘電反応性の反応層および分離層により生成することを特徴とする製造方法。
2. 粉末のプラスチック成分を、加熱した反応金型内に導入し、そこで、回転焼結法によって溶融することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
3. 前記反応層と前記分離層が前記プラスチック表皮材の外表面上に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記反応層と前記分離層が、前記プラスチック表皮材の外表面の領域内に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
5. 請求項１から４までのいずれか１項記載のプラスチック表皮材の製造方法から製造される、ダッシュボードを含む車両又は航空機の乗員室用の内装部品のプラスチック表皮材。

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