JP6587541B2 - テキスタイル調インモールド用シート、その製造方法、プレフォーム成形体、テキスタイル調樹脂成形体及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、テキスタイル調の外観を有するテキスタイル調樹脂成形体、それを製造するためのインモールド用シート、そのプレフォーム成形体、及びそれらの製造方法に関する。
携帯電話、モバイル機器,家電製品の筐体や、車両,航空機等の内装部品、建材,家具等の外装部材として、テキスタイル調の外観を有する加飾成形体が知られている。なお、テキスタイル調とは、織物,編物,布地,不織布,人工皮革等の繊維素材で形成された外観である。
例えば、下記特許文献1は、被装飾体の表面に装飾部を有している射出成形体を開示する。具体的には、装飾部は、インモールド成形によって被装飾体の表面に装飾材が融着されて形成されており、装飾材が、合成樹脂からなる基材フィルムと、これに接合された繊維を含むテキスタイル素材とを有している射出成形体を開示する。
また、例えば、下記特許文献2は、テキスタイル素材を金型キャビティ面上に張設した後、キャビティ内に溶融樹脂を加圧注入することにより、加飾材に溶融樹脂を浸透させて両者を投錨状態に積層圧着する技術を開示する。そして、このような加飾成形体においては、その成形時に、溶融樹脂材が投錨状に浸透し得る通気が可能な細孔を有する布状の加飾材を用い、加飾材を投錨状態で樹脂成形体に結合して積層圧着するようにしたことにより、加飾材と樹脂成形体との結合強度を増大できたことを開示する。
また、例えば、下記特許文献3は、透明アクリルフィルム層と、この透明アクリルフィルム層に接着剤を介して接着されたテキスタイル層と、このテキスタイル層の各繊維の隙間に浸潤しつつテキスタイル層に固着された基盤樹脂層とを備えるテキスタイル/樹脂積層構造ハウジングである加飾成形体を開示する。
また、下記特許文献4は、一方の面にA−PETシートが熱圧着されたテキスタイル層の熱圧着体を前記テキスタイル層を表にしてインモールド成形する方法が開示されている。
また、従来から、樹脂成形体の外表面にレース編みされたテキスタイル素材や格子状のテキスタイル素材を手作業により貼り付けたテキスタイル調樹脂成形体からなる外装部材も知られている。
特開2010−36366号公報 特開2005−47161号公報 WO2012/105664号パンフレット WO2012/105665号パンフレット
上述したようなテキスタイル調樹脂成形体を成形する場合、幾つかの問題があった。例えば、成形時の溶融樹脂の圧力によりテキスタイル層の表面にまで溶融樹脂が浸透したまま固化するために、テキスタイル素材が成形体に埋め込まれて繊維の風合いが失われてテキスタイル層が硬い樹脂ライクな風合いになってしまうという問題があった。また、テキスタイル素材に溶融樹脂が浸透した後の冷却固化する樹脂の収縮により、テキスタイル素材にシワが形成されたり、絵柄がひずんだりする等の問題があった。さらに、テキスタイル素材と溶融樹脂が直接接触するためにテキスタイル素材の熱劣化を招くという問題もあった。
本発明の一局面は、インモールド成形により溶融樹脂を射出して成形される樹脂成形体に一体化されるテキスタイル調インモールド用シートであって、樹脂成形体に一体化される側になる第1面と、第1面に対する裏面になる第2面と、を有し、第1面から第2面に向かって順に、繊維シート層,第一接着剤層,及びテキスタイル素材層,を少なくとも有し、繊維シート層は、繊度0.9dtex以下の極細繊維を絡合させた不織布、又は抄紙系不織布を、含み、第2面の側で、テキスタイル素材層に仮接着剤層で仮接着された表面仮保護層をさらに備えるテキスタイル調インモールド用シートである。
また、本発明の他の一局面は、インモールド成形により溶融樹脂を射出して成形される樹脂成形体に一体化されるテキスタイル調インモールド用シートであって、樹脂成形体に一体化される第1面と、第1面に対する裏面になる第2面と、を有し、第1面から第2面に向かって順に、テキスタイル素材層,及びテキスタイル素材層に剥離可能に仮接着された表面仮保護層を少なくとも有するテキスタイル調インモールド用シートである。
本発明によれば、優れた風合いや外観を保持したテキスタイル素材を表層に配したテキスタイル調樹脂成形体が得られる。
図1は第1〜第6の実施形態のテキスタイル調樹脂成形体(ハウジング)の斜視模式図である。 図2は、第1実施形態のテキスタイル調樹脂成形体10の図1のII−II’断面における模式断面図である。 図3は、第1実施形態のテキスタイル調樹脂成形体10の図1のIII−III’断面における模式断面図である。 図4は、接着剤層付保護フィルムを説明する説明図である。 図5は、接着剤層付保護フィルムを説明する説明図である。 図6は、第1実施形態の製造方法を説明する説明図である。 図7は、第2実施形態のテキスタイル調樹脂成形体20の図1のII−II’断面における模式断面図である。 図8は、第1実施形態の図1のIII−III’断面における模式断面図である。 図9は、第2実施形態の製造方法を説明する説明図である。 図10は、第3実施形態のテキスタイル調樹脂成形体30の図1のII−II’断面における模式断面図である。 図11は、第3実施形態のテキスタイル調樹脂成形体30の図1のIII−III’断面における模式断面図である。 図12は、第3実施形態の製造方法を説明する説明図である。 図13は、第3実施形態の樹脂含浸不織布の模式図である。 図14Aは、第3実施形態の変形例のテキスタイル調樹脂成形体130の斜視模式図である。 図14Bは、図14Aのテキスタイル調樹脂成形体130のA−A’断面における部分模式断面図である。 図14Cは、図14Aのテキスタイル調樹脂成形体130のB−B’断面における部分模式断面図である。 図15は、第4実施形態のテキスタイル調樹脂成形体40の図1のII−II’断面における模式断面図である。 図16は、第4実施形態のテキスタイル調樹脂成形体40の図1のIII−III’断面における模式断面図である。 図17は、第4実施形態の製造方法を説明する説明図である。 図18Aは、第4実施形態の変形例のテキスタイル調樹脂成形体140の斜視模式図である。 図18Bは、図18Aのテキスタイル調樹脂成形体140のA−A’断面における部分模式断面図である。 図18Cは、図18Aのテキスタイル調樹脂成形体140のB−B’断面における部分模式断面図である。 図19は、第5実施形態のテキスタイル調樹脂成形体50の図1のII−II’断面における模式断面図である。 図20は、第5実施形態のテキスタイル調樹脂成形体50の図1のIII−III’断面における模式断面図である。 図21は、第5実施形態の製造方法を説明する説明図である。 図22は、第6実施形態のテキスタイル調樹脂成形体60の図1のII−II’断面における模式断面図である。 図23は、第6実施形態のテキスタイル調樹脂成形体60の図1のIII−III’断面における模式断面図である。 図24は、第6実施形態の製造方法を説明する説明図である。 図25は、第6実施形態のインモールド成形用シート61の模式断面図である。 図26は、第7の実施形態のプレフォーム成形の各工程を説明する模式断面図である。 図27は、第7の実施形態のインモールド成形の各工程を説明する模式断面図である。 図28は、第7の実施形態のインモールド成形における加飾面の面積の変化を説明するための説明図である。 図29は、第7の実施形態のテキスタイル調樹脂成形体から表面仮保護層を剥離するときの様子を説明するための説明図である。
以下、本発明に係るテキスタイル調インモールド用シート(以下、単にインモールド用シートとも称する)、プレフォーム成形体及びテキスタイル調樹脂成形体の好ましい実施形態を説明する。
[第1実施形態]
以下、第1実施形態を図面を参照しながら詳述する。
図1は第1実施形態のテキスタイル調樹脂成形体(ハウジング)10の斜視模式図である。図1において、テキスタイル調樹脂成形体10は逆盆構造の底部に1つの突出部Pと1つの開口部Hを有する。また、図2は、図1のII−II’断面、図3は図1のIII−III’断面における模式断面図である。
図2及び図3に示すように、テキスタイル調樹脂成形体10は、樹脂成形体5に一体化される面を第1面、第1面に対する裏面の外表面になる面を第2面とした場合、第2面側から第1面側に順に積層された、表面保護層2と、接着剤層(第二接着剤層)3と、テキスタイル素材層1と、樹脂成形体5とを備える。インモールド用シート11は、表面保護層2とテキスタイル素材層1とが接着剤層3で接着された積層体である。表面保護層2は表面樹脂層である。テキスタイル調樹脂成形体10は、インモールド用シート11またはインモールド用シート11に三次元形状を予め賦形したプレフォーム成形体12をインモールド成形することにより得られる。
テキスタイル素材は、繊維素材を含む連続または不連続なシート状素材である。具体的には、例えば、平織組織,斜文織組織,朱子織組織等の織物、レース編み,メリヤス編み等の編物、フェルト、不織布、合成皮革、人工皮革等である。染料で染められたり、絵柄や模様が印刷された繊維素材であってもよい。テキスタイル素材は、意匠性を付与するとともに、テキスタイル調樹脂成形体を補強する。繊維としては、各種合成繊維、天然繊維、カーボン繊維等特に限定されない。テキスタイル素材の厚さは特に限定されず使用用途に応じて選択されるが、一般に100〜5000μm程度であることが好ましい。
テキスタイル素材は、インモールド成形の際に金型から熱的または機械的な影響を受け、シワや絵柄の歪みが発生しやすい。表面保護層で保護されたテキスタイル素材は、表面保護層に支持されているために、成形時の位置ズレやシワや絵柄の歪みが発生しにくい。また、インモールド成形後には、テキスタイル素材の表面に耐擦過性を付与する。なお、表面保護層はインモールド成形前に形成されるために、インモールド成形後に表面コーティングを施すような煩雑な工程も必要としない。
表面保護層は、テキスタイル素材の表面に樹脂フィルムを接着することにより形成される。表面保護層を形成するための樹脂フィルム(以下、単に保護フィルムとも称する)としては、テキスタイル素材の意匠性を低下させず、プレフォーム成形時には金型の形状に沿うように熱変形し、且つ、インモールド成形時に射出される樹脂よりも熱軟化温度が低い樹脂フィルムが好ましく用いられる。
保護フィルムとしてはとくに、透明性の(メタ)アクリル系樹脂のフィルム、が接着性と耐擦過性とのバランスに優れる点から好ましい。なお、(メタ)アクリル系は、メタクリル系またはアクリル系を意味する。また、保護フィルムには、耐薬品性や耐傷付性を有するトップコーティングが形成されていてもよい。また、透明性の(メタ)アクリル系樹脂は、アクリルゴム,ニトリルゴム,イソプレンゴム等のエラストマー成分またはエラストマー単位を含有することが柔軟性に優れる点から好ましい。
エラストマー単位を含有する透明性の(メタ)アクリル系樹脂としては、エラストマー単位を共重合したもの(例えば、(株)クラレ製の商品名クラリティ)や、エラストマー成分をアクリル樹脂中に分散させたもの(例えば、住友化学工業(株)製の商品名テクノロイ)等が市販品として入手しうる。なお、(株)クラレ製の商品名クラリティは、メタクリル酸メチル(MMA)単位とエラストマー単位であるアクリル酸ブチル(BA)単位とのブロック共重合体を含むアクリル系熱可塑性エラストマーである。
保護フィルムの厚さとしては、10〜400μm、さらには15〜300μm、とくには50〜200μm程度であることが好ましい。保護フィルムが厚すぎる場合にはプレフォーム成形やインモールド成形の賦形性が低下するとともに、プレフォーム成形時に白化し易くなる。また、得られるテキスタイル調樹脂成形体の触感が樹脂ライクとなる傾向がある。また、保護フィルムが薄すぎる場合には効果が充分に得られなくなる傾向がある。
保護フィルムはテキスタイル素材の表面に接着される。テキスタイル素材と保護フィルムとを接着する接着剤(以下、第二接着剤とも称する)としては、プレフォーム成形やインモールド成形の際に熱延伸しやすい接着剤が用いられる。熱延伸しやすい接着剤としては、例えば、50〜250℃、さらには70〜220℃の範囲に軟化温度を有する接着剤が挙げられる。第二接着剤の具体例としては、例えばポリビニルブチラール(PVB)系接着剤等のポリビニルアセタール系接着剤(PCV);ポリビニルアルコール系接着剤;エチレン/酢酸ビニル共重合体系接着剤,エチレン/アクリル共重合体系接着剤等のエチレン系接着剤;プロピレン/1−ブテン共重合体接着剤,プロピレン/イソブテン共重合体接着剤,スチレン/プロピレン/イソブテン共重合体接着剤等のプロピレン系接着剤;スチレン/イソプレン共重合体接着剤,スチレン/イソプレン/イソブテン共重合体接着剤,スチレン/イソプレン/ブテン共重合体接着剤等のイソプレン系接着剤;塩化ビニル系接着剤等が挙げられる。これらの中では、熱延伸しやすく、ボイドを残しにくい低溶融粘度を保持できる点からポリビニルブチラール(PVB)系接着剤等のポリビニルアセタール系接着剤がとくに好ましい。ポリビニルアセタール系接着剤は、ポリビニルアルコール(PVA)をホルムアルデヒド,ブチルアルデヒド等のアルデヒドアセタール化したポリビニルアセタール樹脂を含む。PVAとしては、鹸化度が80.0〜99.9モル%であることが好ましい。また、平均重合度としては、500〜3000、さらには1000〜2000であることが好ましい。PVAの平均重合度が低すぎる場合には、インモールド成形の際に粘度が低くなりすぎて積層体から漏れ出るおそれがある。一方、PVAの平均重合度が高すぎる場合には、インモールド成形の際に粘度が高いままになり気泡を逃しにくくする傾向がある。
第二接着剤には、柔軟性を付与する目的で可塑剤が配合されてもよい。可塑剤の具体例としては、例えば、トリエチレングリコールジ2−エチルヘキシル酸エステル、トリエチレングリコールジ2−エチル酪酸エステル、トリエチレングリコールジn−オクチル酸エステル等の一塩基性有機酸エステル、ジブチルセバシン酸エステル、ジオクチルアゼライン酸エステル等の多塩基性有機酸エステル、ポリオキシプロピレンポリグリセルエーテル、ポリエチレングリコールポリグリセリルエーテル等のポリグリセリン誘導体が挙げられる。
テキスタイル素材と保護フィルムとを接着する方法としては、特に制限はなく種々の公知の方法が適用できる。例えば、保護フィルム上に第二接着剤の溶液または第二接着剤をナイフコートやグラビア印刷等により塗布した後、テキスタイル素材と積層プレスする方法や、第二接着剤を所定の厚みにフィルム化してテキスタイル素材と保護フィルムの間に挟みこんでプレスする方法などが挙げられる。特に後者の具体的な方法として、次のような方法が挙げられる。図4に示すように、離型紙25の離型面に、第二接着剤の溶液または第二接着剤をナイフコートやグラビア印刷等により塗布する。そして、所定の厚みの接着剤層3を形成する。そして、図5に示すように、離型紙25上に形成された接着剤層3を保護フィルム2に貼り合せる。そして、得られた積層体から離型紙25を剥離することにより、保護フィルム2と均一な厚みで形成された接着剤層3との積層体である接着剤層付保護フィルムが得られる。このようにして得られた接着剤層付保護フィルムの接着剤層3をテキスタイル素材1の表面に貼り合せる。このようにしてインモールド用シート11が得られる。このような方法によれば、保護フィルム2上にボイドを残さずに均一な厚みを有する接着剤層3が形成される。接着剤層3にボイドが残った場合には、接着力が低下したり、光透過率が低下する。
離型紙上に接着剤層3を形成する方法の一例を以下に示す。ポリビニルアセタールをアルコール類又はケトン類の溶媒に濃度25%以下で溶解して接着剤溶液を調製する。そして、離型紙上に接着剤溶液を塗布する。接着剤溶液は、厚さ5〜50μmの塗膜を形成した後60〜100℃で乾燥させる工程を繰り返すことにより、所定の厚さ(例えば100μm)の接着剤層を形成するように塗布される。接着剤溶液の1回あたりの塗布厚さが厚すぎる場合にはボイドが残りやすくなる。また、溶媒に対するポリビニルアセタールの濃度が高すぎる場合には接着剤溶液の粘度が高くなり、塗工性が低下する。
接着剤層3の厚さとしては、25〜200μm、さらには40〜150μm程度であることが好ましい。また、表面保護層2と接着剤層3との合計厚さは40〜450μm、さらには60〜350μm程度であることが好ましい。
このようにして得られるインモールド用シート11の厚さは、テキスタイル素材層の厚さやデザイン、および使用される用途にもよるが、具体的には、例えば、薄地のテキスタイル素材を用いる場合には、300〜1500μm、さらには500〜1200μm程度であることが好ましい。
次に、インモールド用シート11を用いた第1実施形態のテキスタイル調樹脂成形体10の製造方法について図6を参照して説明する。
第1実施形態のテキスタイル調樹脂成形体10の製造方法においては、はじめに、インモールド用シート11のプレフォーム成形を行う。工程(I)に示すようにインモールド用シート11を表面保護層2がプレフォーム金型(プレス金型)17のメス金型17aに対向するように載置する。インモールド用シート11は、予め所定の形状に切断されていてもよい。次に、工程(II)に示すように、メス金型17aとオス金型17bとをプレス機で型締めすることにより、メス金型17aに載置されたインモールド用シート11をメス金型17aの凹部に押し込む。その結果、インモールド用シート11を賦形したプレフォーム成形体12が得られる。そして、メス金型17aとオス金型17bとを離間させて、工程(III)に示すようなプレフォーム成形体12を取り出す。プレフォーム成形体12は、必要に応じてバリ取りや不要な部分をレーザカッタや切断ユニット(切断用金型)で切断除去されてもよい。なお、本実施形態においては、プレス成形によるプレフォーム成形を例示するが、プレス成形の代わりに、従来から知られた、真空成形、圧空成形、真空圧空成形等その他のプレフォーム成形法を用いてもよい。
次に、プレフォーム成形体12を用いてインモールド成形を行う。工程(IV)に示すように、移動側金型18a及び固定側金型18bからなるインモールド用金型18を備えた射出成形機13で射出成形する。具体的には、プレフォーム成形体12を移動側金型18aのキャビティの凹部に表面保護層2が対向するように収容し、移動側金型18a及び固定側金型18bを型締めする。そして、射出成形機13のシリンダ13aを前進させてインモールド用金型18の樹脂注入口18cにシリンダ13aの先端に配されたノズル部13bを当てる。そして、スクリュー13cを回転させることにより、ホッパ13d内に貯留されたペレット状の樹脂15をシリンダ13a内で溶融させながら計量する。そして、計量後、インモールド用金型18のキャビティに溶融された樹脂15を射出する。溶融された樹脂15は射出によりテキスタイル素材層1の繊維間の空隙に侵入する。通気性を有するテキスタイル素材層1に溶融された樹脂15が侵入することにより、アンカー効果によりテキスタイル素材層1と樹脂成形体5との結合強度が高くなる。
射出成形に用いられる樹脂としては、ABS系樹脂、ポリカーボネート(PC)系樹脂、PCとABSとのアロイ樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリメタクリル(PMMA)系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂、各種ポリアミド系樹脂のような各種熱可塑性樹脂が特に限定なく用いられる。例えば、携帯電話,モバイル機器,家電製品等の筐体に用いる樹脂としては、ABS系樹脂、PC系樹脂等の耐衝撃性に優れた樹脂が、軽量化を求められる用途(例えば車輌内装パーツなど)に用いられる樹脂としてはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂などが好ましく用いられる。
射出成形条件は、樹脂の融点および溶融粘度、成形体の形状、および樹脂厚みに応じて流動末端部まで樹脂流動が可能な条件(樹脂温度、金型温度、射出圧力、射出速度、射出後の保持圧力、冷却時間)が適宜選択される。
そして、樹脂15を金型18内で冷却固化させた後、移動側金型18aと固定側金型18bとを離間させる。このようにして、工程(V)に示すように、プレフォーム成形体12と樹脂成形体5とが一体化されたテキスタイル調樹脂成形体10が取り出される。溶融した樹脂15が冷却固化するときに、テキスタイル素材1及び樹脂成形体5が収縮し、テキスタイル素材1と樹脂成形体5とがより強固に一体化する。このようにしてテキスタイル調樹脂成形体10が得られる。
樹脂成形体の厚さは特に限定されないが、例えば、ハウジング用途の場合、0.5〜10.0mm、さらには0.8〜5.0mm程度であることが好ましい。本実施形態では1.2mmを採用している。
[第2実施形態]
図1は第2実施形態のテキスタイル調樹脂成形体(ハウジング)20の斜視模式図である。また、図7は、図1のII−II’断面、図8は図1のIII−III’断面における模式断面図である。なお、第1実施形態で示した符号と同じ符号の要素は、第1実施形態で説明したものと同様の要素を示す。
図7及び図8に示すように、テキスタイル調樹脂成形体20は、第2面側から第1面側に順に積層された、表面仮保護層4と、接着剤層(仮接着剤層)6と、テキスタイル素材層1と、樹脂成形体5とを備える。インモールド用シート21は、表面仮保護層4とテキスタイル素材層1とが接着剤層6で接着された積層体である。表面仮保護層4は表面樹脂層である。テキスタイル調樹脂成形体20は、インモールド用シート21またはインモールド用シート21に三次元形状を予め賦形したプレフォーム成形体22をインモールド成形することにより得られる。表面仮保護層4及び接着剤層6は、インモールド成形後に、テキスタイル素材層1の表面から剥離される一時的な表面保護層である。
テキスタイル素材は、インモールド成形の際に金型から熱的または機械的な影響を受け、シワや絵柄の歪みが発生しやすい。表面仮保護層で保護されたテキスタイル素材は、表面仮保護層に支持されているために、成形時の位置ズレやシワや絵柄の歪みが発生しにくくなる。また、インモールド成形後に表面仮保護層及び仮接着剤層を剥離することにより、立体感のある風合いを保持したテキスタイル素材層1を露出させることができる。
表面仮保護層は、テキスタイル素材の表面に樹脂フィルムを接着することにより形成される。表面仮保護層を形成するための樹脂フィルム(以下、単に仮保護フィルムとも称する)としては、インモールド成形後に剥離可能であり、プレフォーム成形時には型の形状に沿うように熱変形し、且つ、インモールド成形時に射出される樹脂よりも熱軟化温度が低い樹脂フィルムが好ましく用いられる。
仮保護フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂フィルムや、ポリカーボネートフィルム、ポリオレフィンフィルム等が挙げられる。熱延伸性と耐熱性のバランスに優れている点から非晶質PETフィルムや結晶化度の高い2軸延伸PETフィルムがとくに好ましい。
仮保護フィルムの厚さとしては、50〜350μm、さらには50〜300μm、とくには50〜200μm程度であることが好ましい。仮保護フィルムが厚すぎる場合にはプレフォーム成形性が低下する傾向があり、仮保護フィルムが薄すぎる場合には効果が充分に得られなくなる傾向がある。仮保護フィルムの厚さは、フィルムの種類に応じて適宜調整される。
仮保護フィルムに剥離性を有する仮接着剤層を形成する方法としては、仮保護フィルムに難剥離性の接着剤や粘着剤を用いて剥離性を有する接着性シートを接着したり、仮保護フィルムに剥離性を有する接着性シートを直接ドライラミネートしたり、仮保護フィルムに剥離性を有する接着剤層を形成できる液状の接着剤を塗布して乾燥する方法等が挙げられる。
剥離性の接着剤層を形成する剥離性接着樹脂としては、熱により延伸可能で剥離性にも優れた接着樹脂であれば特に限定なく用いられる。剥離性接着樹脂の具体例としては、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂や、ポリビニルブチラール(PVB)系樹脂等のポリビニルアセタール系樹脂が挙げられる。これらの中では、PVA系樹脂がプレフォーム成形時に剥離性を維持したまま熱プレスにより軟化するために接着強度が向上する点から好ましい。
剥離性接着樹脂には、柔軟性を付与する目的で可塑剤が配合されてもよい。可塑剤の具体例としては、例えば、グリセリン、ジグリセリン、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール系、ソルビトール、キシリトール等の糖アルコール系、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテル系化合物が挙げられる。
なお、PVA系樹脂を用いた仮接着剤層を形成する場合、仮保護フィルムの表面にPVA系樹脂の溶液を塗布した後乾燥させる方法や、仮保護フィルムの表面にPVA系フィルムを載置した後、熱プレスなどの公知の方法で圧着する方法などが挙げられる。また、別の方法としては、PVA系フィルムと仮保護フィルムとを他の粘着剤や接着剤で接着してもよい。粘着剤の具体例としては、アクリル樹脂系粘着剤、シリコーン粘着剤、ゴム系粘着剤が挙げられる。PVA系フィルムを用いる方法によれば、正確に均質な厚みの仮接着剤層を簡便に形成できる点から好ましい。PVA系フィルムとしては、市販品として、例えば、(株)クラレ製のPVAフィルム(クラレポバールフィルム)や(株)アイセロ製のPVAフィルム(ソルブロン)等が入手できる。
テキスタイル素材と仮保護フィルムとを接着する仮接着剤層の厚さは特に限定されないが、20〜200μm、さらには25〜150μm程度であることが好ましい。
次に、インモールド用シート21を用いた第2実施形態のテキスタイル調樹脂成形体20の製造方法について図9を参照して説明する。
第2実施形態のテキスタイル調樹脂成形体20の製造方法においては、はじめに、インモールド用シート21のプレフォーム成形を行う。工程(I)に示すようにインモールド用シート21を表面仮保護層4がプレフォーム金型(プレス金型)17のメス金型17aに対向するように載置する。インモールド用シート21は、予め所定の形状に切断されていてもよい。次に、工程(II)に示すように、メス金型17aとオス金型17bとをプレス機で型締めすることにより、インモールド用シート21をメス金型17aの凹部に押し込む。その結果、インモールド用シート21を賦形したプレフォーム成形体22が得られる。そして、メス金型17aとオス金型17bとを離間させて、工程(III)に示すようなプレフォーム成形体22を取り出す。プレフォーム成形体22は、必要に応じてバリ取りや不要な部分をレーザカッタや切断ユニット(切断用金型)で切断除去されてもよい。
次に、プレフォーム成形体22を用いてインモールド成形を行う。工程(IV)に示すように、移動側金型18a及び固定側金型18bからなるインモールド用金型18を備えた射出成形機13で射出成形する。具体的には、プレフォーム成形体22を移動側金型18aのキャビティの凹部に表面仮保護層4が対向するように収容し、移動側金型18a及び固定側金型18bを型締めする。そして、射出成形機13のシリンダ13aを前進させてインモールド用金型18の樹脂注入口18cにシリンダ13aの先端に配されたノズル部13bを当てる。そして、スクリュー13cを回転させることにより、ホッパ13d内に貯留されたペレット状の樹脂15をシリンダ13a内で溶融させながら計量する。そして、計量後、インモールド用金型18のキャビティに溶融された樹脂15を射出する。射出により溶融された樹脂15はテキスタイル素材層1の繊維間の空隙に侵入する。通気性を有するテキスタイル素材層1に溶融樹脂が侵入することにより、アンカー効果によりテキスタイル素材層1と樹脂成形体5との結合強度が高くなる。
そして、樹脂15を金型18内で冷却固化させた後、移動側金型18aと固定側金型18bとを離間させる。このようにして、工程(V)に示すように、プレフォーム成形体22と樹脂成形体5とが一体化されたテキスタイル調樹脂成形体20が取り出される。溶融した樹脂15が冷却固化するときに、テキスタイル素材1及び樹脂成形体5が収縮し、テキスタイル素材1と樹脂成形体5とがより強固に一体化する。このようにしてテキスタイル調樹脂成形体20が得られる。
そして、工程(VI)に示すように、第二接着剤層6が固化した後にテキスタイル調樹脂成形体20から表面仮保護層4と第二接着剤層6とを選択的に剥離することにより、テキスタイル素材層1を表面に備えたテキスタイル調樹脂成形体20aが得られる。表面仮保護層4及び第二接着剤層6の剥離は、手で剥離したり、専用の剥離設備を用いて剥離する等、特に限定されない。
[第3実施形態]
図1は第3実施形態のテキスタイル調樹脂成形体(ハウジング)30の斜視模式図である。また、図10は、図1のII−II’断面、図11は図1のIII−III’断面における模式断面図である。なお、第1〜第2実施形態で示した符号と同じ符号の要素は、第1〜第2実施形態で説明したものと同様の要素を示す。
図10及び図11に示すように、テキスタイル調樹脂成形体30は、第2面側から第1面側に順に積層された、テキスタイル素材層1と、接着剤層(第一接着剤層)8と、繊維シート層7と、樹脂成形体5とを備える。インモールド用シート31は、テキスタイル素材層1と繊維シート層7とが接着剤層8で接着された積層体である。テキスタイル調樹脂成形体30は、インモールド用シート31またはインモールド用シート31に三次元形状を予め賦形したプレフォーム成形体32をインモールド成形することにより得られる。
次に、インモールド用シート31を用いた第3実施形態のテキスタイル調樹脂成形体30の製造方法について図12を参照して説明する。
第3実施形態のテキスタイル調樹脂成形体30の製造方法においては、はじめに、プレフォーム成形を行う。工程(I)に示すようにインモールド用シート31をテキスタイル素材層1がプレフォーム金型(プレス金型)17のメス金型17aに対向するように載置する。インモールド用シート31は、予め所定の形状に切断されていてもよい。次に、工程(II)に示すように、メス金型17aとオス金型17bとをプレス機で型締めすることにより、インモールド用シート31をメス金型17aの凹部に押し込む。その結果、インモールド用シート31を賦形したプレフォーム成形体32が得られる。そして、メス金型17aとオス金型17bとを離間させて、工程(III)に示すようなプレフォーム成形体32を取り出す。プレフォーム成形体32は、必要に応じてバリ取りや不要な部分をレーザカッタや切断ユニット(切断用金型)で切断除去されてもよい。
次に、プレフォーム成形体32を用いてインモールド成形を行う。工程(IV)に示すように、移動側金型18a及び固定側金型18bからなるインモールド用金型18を備えた射出成形機13で射出成形する。具体的には、プレフォーム成形体32を移動側金型18aのキャビティの凹部にテキスタイル素材層1が対向するように収容し、移動側金型18a及び固定側金型18bを型締めする。そして、射出成形機13のシリンダ13aを前進させてインモールド用金型18の樹脂注入口18cにシリンダ13aの先端に配されたノズル部13bを当てる。そして、スクリュー13cを回転させることにより、ホッパ13d内に貯留されたペレット状の樹脂15をシリンダ13a内で溶融させながら計量する。そして、計量後、インモールド用金型18のキャビティに溶融された樹脂15を射出する。射出により溶融された樹脂15は繊維シート層7の繊維間に侵入する。このとき、繊維シート層7はインモールド成形においてテキスタイル素材層1に溶融された樹脂15を浸透させないためのバリア層になる。その結果、溶融された樹脂15がテキスタイル素材層1に浸透しないために、テキスタイル素材層1が硬くならず、立体感のある風合いを維持することができる。また、テキスタイル素材層1に対する溶融された樹脂による熱的な影響が軽減される。一方、繊維シート層7にはインモールド成形において溶融樹脂が浸透するために、形成される樹脂成形体5に対してアンカー効果による高い接着性を維持できる。また、テキスタイル素材層1と繊維シート層7とは接着されているために接着剤によるアンカー効果により高い接着性を示す。
そして、樹脂15を金型18内で冷却固化させた後、移動側金型18aと固定側金型18bとを離間させる。このようにして、工程(V)に示すように、プレフォーム成形体32と樹脂成形体5とが一体化されたテキスタイル調樹脂成形体30が取り出される。溶融した樹脂15が冷却固化するときに、繊維シート層7及び樹脂成形体5が収縮し、繊維シート層7と樹脂成形体5とがより強固に一体化する。このようにしてテキスタイル調樹脂成形体30が得られる。
繊維シート層としては、織物、編物、不織布などから選ばれる繊維基材が挙げられる。これらの中では厚みの制御が容易な点から不織布が特に好ましい。繊維シート層に用いられる不織布としては、インモールド成形工程においてテキスタイル素材層に対する溶融樹脂の浸透をバリアするとともに、賦形性に優れているものが好ましく用いられる。不織布の具体例としては、抄紙系不織布などの湿式不織布、乾式不織布、メルトブローン系不織布、スパンボンド系不織布などが挙げられる。また、薄厚でも高いバリア性を有することが可能である点からはスパンボンド系不織布、とくには極細繊維の緻密不織布が好ましく用いられる。また、安価な点から抄紙系不織布が好ましく用いられる。抄紙系不織布の具体例としては、例えば阿波製紙(株)製のPY−100−60等が挙げられる。不織布の厚さは、50〜1000μm程度であることが好ましい。また、抄紙系不織布を形成する繊維は、繊維径が1〜50μm、繊維長が1〜50mm、さらには2〜15mmであることが好ましい。
繊維シート層を形成する繊維の素材の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET),変性ポリエチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート(PBT),ポリトリメチレンテレフタレート(PTT),ポリトリエチレンテレフタレート,ポリヘキサメチレンテレフタレート,ポリプロピレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレート等の芳香族ポリエステル系樹脂;ポリ乳酸,ポリエチレンサクシネート,ポリブチレンサクシネート,ポリブチレンサクシネートアジペート,ポリヒドロキシブチレート−ポリヒドロキシバリレート共重合体等の脂肪族ポリエステル系樹脂;ポリアミド6,ポリアミド66,ポリアミド610,ポリアミド10,ポリアミド11,ポリアミド12、ポリアミド6−12等のポリアミド系樹脂;ポリプロピレン,ポリエチレン,ポリブテン,ポリメチルペンテン,塩素系ポリオレフィン,エチレン酢酸ビニル共重合体,スチレンエチレン共重合体などのポリオレフィン系樹脂;エチレン単位を25〜70モル%含有する変性ポリビニルアルコール等から形成される変性ポリビニルアルコール系樹脂;及び、ポリウレタン系エラストマー,ポリアミド系エラストマー,ポリエステル系エラストマーなどの結晶性エラストマーが挙げられる。これらの中では、ガラス転移温度(Tg)が100〜120℃、さらには105〜115℃であるようなPETが比較的低い温度で軟化し、軟化したときには容易に延伸する点から好ましい。Tgが高すぎる場合には、繊維の延伸性が低下して賦形性が低下する傾向があり、Tgが低すぎる場合には、軟化しすぎて固化に時間がかかる傾向がある。なお、Tgが100〜120℃のPETとしては、芳香族PETの構成単位に直鎖の構造を乱す共重合成分を構成単位として含有する変性PET、特に、イソフタル酸,フタル酸,5−ナトリウムスルホイソフタル酸等の非対称型芳香族カルボン酸や、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸を共重合成分として所定割合で含有する変性PETが好ましい。さらに具体的には、モノマー成分としてイソフタル酸単位を2〜12モル%含有する変性PETが好ましい。なお、Tgは、例えば、動的粘弾性測定装置(例えば、レオロジ社製FTレオスペクトラDDVIV)を用いて、幅5mm、長さ30mmの試験片を間隔20mmのチャック間に固定して、測定領域30〜250℃、昇温速度3℃/min、歪み5μm/20mm、測定周波数10Hzの条件で動的粘弾性挙動を測定することにより得られる。
極細繊維の緻密不織布について詳しく説明する。極細繊維の緻密不織布を用いた場合には、射出成形において溶融樹脂がテキスタイル素材にまで到達しにくくなるためにテキスタイル素材の空隙を充分に残存させることができる。そのために、射出された樹脂でテキスタイル素材の空隙が埋められないために、クッション性を有するような風合いを維持することができる。
極細繊維の緻密不織布としては、2.0dtex以下、さらには0.9dtex以下、とくには0.5dtex以下、ことには0.1dtex以下であり、0.01dtex以上、さらには0.05dtex以上、とくには0.07dtex以上の繊度を有するような極細繊維の繊維絡合体を含むことが好ましい。極細繊維の繊度が高すぎる場合には、インモールド用シートをプレフォーム成形する場合に、加熱による軟化時の延伸性が低下して、型形状を正確に転写しにくくなり、賦形性が低下する傾向がある。また、繊度が低すぎる場合には不織布の工業的な生産性が低下するとともに、繊維間の空隙が小さくなることにより射出された樹脂が繊維間の空隙に浸透しにくくなって繊維シート層との接着強力が低下する傾向がある。
極細繊維の緻密不織布の見掛け密度は0.45g/cm3以上、さらには0.45〜0.70g/cm3、とくには0.50〜0.65g/cm3であることが好ましい。極細繊維の緻密不織布が、このように高い見掛け密度を有する場合にはインモールド成形においてテキスタイル素材層に溶融樹脂を浸透させにくくし、また、インモールド成形体の表面にシワが形成されたり絵柄が歪んだりすることを低減できるとともに、プレフォーム成形体の形状安定性と賦形性のバランスにも優れる。
なお、極細繊維の緻密不織布の見掛け密度は、例えば、JIS L 1096 8.4.2(1999)に記載された方法で測定した目付の値を、JISL1096に準じて荷重240gf/cm2で測定した厚さの値で割って求めることができる。
極細繊維の緻密不織布をこのように高い見掛け密度にするためには、極細繊維は、海島型複合繊維のような極細繊維形成型繊維を経て形成されるような、複数本の極細繊維の繊維束として存在することが好ましい。具体的には、例えば、5〜1000本、さらには5〜200本、特に好ましくは10〜50本、最も好ましくは10〜30本の極細繊維が繊維束として存在していることが好ましい。このように極細繊維が繊維束を形成して存在することにより、極細繊維の緻密不織布の見掛け密度を高めることができる。
また、極細繊維の繊維長は特に限定されないが、長繊維であることが見掛け密度を高めやすい点からとくに好ましい。ここで、長繊維とは、所定の長さで切断処理された短繊維ではないことを意味する。長繊維の長さとしては、100mm以上、さらには、200mm以上であることが、極細繊維の繊維密度を充分に高めることができる点から好ましい。極細繊維の長さが短すぎる場合には、繊維の高密度化が困難になる傾向がある。上限は、特に限定されないが、例えば、連続的に紡糸された数m、数百m、数kmあるいはそれ以上の繊維長であってもよい。また、これらの繊維は単独ではなく数種の繊維が混合されたものでもよい。
また、極細繊維の緻密不織布は、その内部空隙に含浸付与された高分子弾性体を含有することが好ましい。このような高分子弾性体はプレフォーム成形体の形状安定性を向上させる。このような高分子弾性体の具体例としては、例えば、ポリウレタン、アクリロニトリルエラストマー、オレフィンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、アクリルエラストマー等が挙げられる。これらの中では、ポリウレタン、とくには、架橋された非発泡ポリウレタンが好ましい。架橋された非発泡ポリウレタンは、プレフォーム成形する場合に金型から離型した後の弾性回復による変形を抑制する。その結果、深絞り形状のプレフォーム成形体を成形する場合にくっきりとしたシャープな角を賦形することができる点から好ましい。なお、未架橋の発泡ポリウレタンを用いた場合には、金型から離型された後に弾性回復により変形する傾向がある。
架橋された非発泡ポリウレタンは、架橋性のポリウレタンの水系エマルジョンを用いて形成されることが好ましい。架橋性のポリウレタンの水系エマルジョンの具体例としては、例えば、乾燥後に架橋構造を形成する、ポリカーボネート系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリカーボネート/エーテル系ポリウレタンの水系エマルジョンが挙げられる。
架橋された非発泡ポリウレタンとしては、DMF浸漬に対する質量減少率が5質量%以下、好ましくは3質量%以下であるような架橋された非発泡ポリウレタンであることがプレフォーム成形において、離型した後の弾性回復による変形が抑制される点から好ましい。なお、架橋された非発泡ポリウレタンのDMF浸漬に対する質量減少率は、ポリウレタン質量の100倍のDMF中に常温で24時間浸漬した後に、DMFをろ過し、得られたろ過物を乾燥してその質量を測定する。そして、下記式:
質量減少率(%)=(1−DMF浸漬後の重量/DMF浸漬前の重量)×100、により算出される。
緻密不織布中の高分子弾性体の含有割合は極細繊維との合計量に対して5〜40質量%、さらには、8〜35質量%、とくには12〜30質量%の範囲であることがプレフォーム成形の賦形性に優れる点から好ましい。
極細繊維の緻密不織布の厚さは、インモールド成形においてテキスタイル素材層に溶融樹脂を通過させない緻密さを確保できる限り特に限定されないが、250〜950μm、さらには250〜750μm、とくには300〜550μm程度であることがインモールド成形体が厚くなりすぎない点から好ましい。
繊維シート層とテキスタイル素材層とは接着される。繊維シート層とテキスタイル素材層とを接着する接着剤(以下第一接着剤とも称する)としては、ポリビニルブチラール(PVB)系接着剤等のポリビニルアセタール系接着剤、ポリウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤等が挙げられる。繊維シート層とテキスタイル素材層とを接着する接着剤層の厚さは特に限定されないが、例えば30〜150μm程度であることが好ましい。
また、繊維シート層に好適に用いられる不織布としては、図13に示すように、不織布の繊維間の空隙に接着剤等の樹脂を予め含浸させた樹脂含浸不織布28を用いてもよい。不織布の繊維間の空隙に予め接着剤等の樹脂を含浸させることにより、不織布の繊維間の空気を排除することができる。それにより、樹脂含浸不織布28と樹脂成形体5との接着性が向上する。また、樹脂含浸不織布28を用いることにより、インモールド成形時に溶融した樹脂と混合することにより樹脂成形体との接合強度が高くなる。
不織布に接着剤等の樹脂を含浸させる方法は特に限定されない。具体的には、例えば、液状の接着剤または接着剤の溶液を、不織布にディッピングして搾液する方法や、グラビアロールで塗布するような方法が挙げられる。また、含浸性を向上させるために、不織布に切り込みを入れてもよい。また、他の含浸方法としては、不織布に接着剤フィルム又は接着剤粉末を重ねてローラで圧入して含浸してもよい。
次に、本実施形態のテキスタイル調樹脂成形体の別の例として、図14A〜図14Cを参照して、インモールド用シート103を用いて得られたテキスタイル調樹脂成形体130について説明する。テキスタイル調樹脂成形体130は、表面に格子模様の編物からなるテキスタイル素材101が配された、ハウジングである。図14Aは斜視模式図であり、14Bは図14AのA−A´断面の一部分を示す模式図であり、図14Cは図14AのB−B´断面の一部分を示す模式図である。
図14Bに示すように、テキスタイル調樹脂成形体130においては、樹脂成形体5の表面に繊維シート層7、接着剤層8、テキスタイル素材層101の順に積層されている。テキスタイル素材101は突出部Pに沿うように貼られている。また、図14Cに示すように、テキスタイル素材層101は格子柄であるために、テキスタイル素材層101の存在しない部分は繊維シート層7のみが積層されている。テキスタイル調樹脂成形体130はこのようにテキスタイル素材101の樹脂成形体5に面する側に繊維シート層7が積層されているためにテキスタイル素材101には硬質の樹脂成形体1が侵入していない。そのために、テキスタイル素材層101は、しなやかな風合いや立体感を失わない。
[第4実施形態]
図1は第4実施形態のテキスタイル調樹脂成形体(ハウジング)40の斜視模式図である。また、図15は、図1のII−II’断面、図16は図1のIII−III’断面における模式断面図である。なお、第1〜第3実施形態で示した符号と同じ符号の要素は、第1〜第3実施形態で説明したものと同様の要素を示す。
図15及び図16に示すように、テキスタイル調樹脂成形体40は、第2面側から第1面側に順に積層された、表面保護層2と、接着剤層(第二接着剤層)3と、テキスタイル素材層1と、接着剤層(第一接着剤層)8と、繊維シート層7と、樹脂成形体5とを備える。インモールド用シート41は、表面保護層2とテキスタイル素材層1とが接着剤層3で接着され、テキスタイル素材層1と繊維シート層7とが接着剤層8で接着された積層体である。テキスタイル調樹脂成形体40は、インモールド用シート41またはインモールド用シート41に三次元形状を予め賦形したプレフォーム成形体42をインモールド成形することにより得られる。
次に、インモールド用シート41を用いた第4実施形態のテキスタイル調樹脂成形体40の製造方法について図17を参照して説明する。
第4実施形態のテキスタイル調樹脂成形体40の製造方法においては、はじめに、インモールド用シート41のプレフォーム成形を行う。工程(I)に示すようにインモールド用シート41を表面保護層2がプレフォーム金型(プレス金型)17のメス金型17aに対向するように載置する。インモールド用シート41は、予め所定の形状に切断されていてもよい。次に、工程(II)に示すように、メス金型17aとオス金型17bとをプレス機で型締めすることにより、インモールド用シート41をメス金型17aの凹部に押し込む。その結果、インモールド用シート41を賦形したプレフォーム成形体42が得られる。そして、メス金型17aとオス金型17bとを離間させて、工程(III)に示すようなプレフォーム成形体42を取り出す。プレフォーム成形体42は、必要に応じてバリ取りや不要な部分をレーザカッタや切断ユニット(切断用金型)で切断除去されてもよい。
次に、プレフォーム成形体42を用いてインモールド成形を行う。はじめに、工程(IV)に示すように、移動側金型18a及び固定側金型18bからなるインモールド用金型18を備えた射出成形機13で射出成形する。具体的には、プレフォーム成形体42を移動側金型18aのキャビティの凹部に表面保護層2が対向するように収容し、移動側金型18a及び固定側金型18bを型締めする。そして、射出成形機13のシリンダ13aを前進させてインモールド用金型18の樹脂注入口18cにシリンダ13aの先端に配されたノズル部13bを当てる。そして、スクリュー13cを回転させることにより、ホッパ13d内に貯留されたペレット状の樹脂15をシリンダ13a内で溶融させながら計量する。そして、計量後、インモールド用金型18のキャビティに溶融された樹脂15を射出する。射出により溶融された樹脂15は繊維シート層7の繊維間に侵入する。このとき、繊維シート層7はインモールド成形において溶融された樹脂15をテキスタイル素材層1に浸透させないためのバリア層になる。その結果、溶融された樹脂がテキスタイル素材層1に浸透しないために、テキスタイル素材層1が硬くならず、立体感のある風合いを維持することができる。また、テキスタイル素材層1に対する溶融された樹脂による熱的な影響が軽減される。一方、繊維シート層7にはインモールド成形において溶融樹脂が浸透するために、形成される樹脂成形体5に対してアンカー効果による高い接着性を維持できる。また、テキスタイル素材層1と繊維シート層7とは接着されているために接着剤によるアンカー効果により高い接着性を示す。
そして、樹脂15を金型18内で冷却固化させた後、移動側金型18aと固定側金型18bとを離間させる。このようにして、工程(V)に示すように、プレフォーム成形体42と樹脂成形体5とが一体化されたテキスタイル調樹脂成形体40が取り出される。溶融した樹脂15が冷却固化するときに、繊維シート層7及び樹脂成形体5が収縮し、繊維シート層7と樹脂成形体5とがより強固に一体化する。このようにしてテキスタイル調樹脂成形体40が得られる。
次に、本実施形態のテキスタイル調樹脂成形体の別の例として、図18A〜図18Cを参照して、インモールド用シート104を用いて得られたテキスタイル調樹脂成形体140について説明する。テキスタイル調樹脂成形体140は、表面に格子模様の編物からなるテキスタイル素材101が配された、ハウジングである。図18Aは斜視模式図であり、18Bは図18AのA−A´断面の一部分を示す模式図であり、図18Cは図18AのB−B´断面の一部分を示す模式図である。
図18Bに示すように、テキスタイル調樹脂成形体140においては、樹脂成形体5の表面に繊維シート層7、第一接着剤層8、テキスタイル素材層101、第二接着剤層3、表面保護層2、の順に積層されている。テキスタイル素材101は突出部Pに沿うように貼られている。また、図18Cに示すように、テキスタイル素材層101は格子柄であるために、テキスタイル素材層101の存在しない部分は繊維シート層7、第二接着剤層3、表面保護層2のみが積層されている。テキスタイル調樹脂成形体140はこのようにテキスタイル素材101の樹脂成形体5に面する側に繊維シート層7が積層されているためにテキスタイル素材101には硬質の樹脂成形体1が侵入していない。そのために、テキスタイル素材層101は、しなやかな風合いや立体感を失わない。
[第5実施形態]
図1は第5実施形態のテキスタイル調樹脂成形体(ハウジング)50の斜視模式図である。また、図19は、図1のII−II’断面、図20は図1のIII−III’断面における模式断面図である。なお、第1〜第4実施形態で示した符号と同じ符号の要素は、第1〜第4実施形態で説明したものと同様の要素を示す。
図19及び図20に示すように、テキスタイル調樹脂成形体50は、第2面側から第1面側に順に積層された、表面仮保護層4と、接着剤層(仮接着剤層)6と、テキスタイル素材層1と、接着剤層(第一接着剤層)8と、繊維シート層7と、樹脂成形体5とを備える。インモールド用シート51は、表面仮保護層4とテキスタイル素材層1とが接着剤層6で接着され、テキスタイル素材層1と繊維シート層7とが接着剤層8で接着された積層体である。テキスタイル調樹脂成形体50は、インモールド用シート51またはインモールド用シート51に三次元形状を予め賦形したプレフォーム成形体52をインモールド成形することにより得られる。表面仮保護層4及び仮接着剤層6は、インモールド成形後に、テキスタイル素材層1の表面から剥離される一時的な表面保護層である。
次に、インモールド用シート51を用いた第5実施形態のテキスタイル調樹脂成形体50の製造方法について図21を参照して説明する。
第5実施形態のテキスタイル調樹脂成形体50の製造方法においては、はじめに、プレフォーム成形を行う。工程(I)に示すようにインモールド用シート51を表面仮保護層4がプレフォーム金型(プレス金型)17のメス金型17aに対向するように載置する。インモールド用シート51は、予め所定の形状に切断されていてもよい。次に、工程(II)に示すように、メス金型17aとオス金型17bとをプレス機で型締めすることにより、インモールド用シート51をメス金型17aの凹部に押し込む。その結果、インモールド用シート51を賦形したプレフォーム成形体52が得られる。そして、メス金型17aとオス金型17bとを離間させて、工程(III)に示すようなプレフォーム成形体52を取り出す。プレフォーム成形体52は、必要に応じてバリ取りや不要な部分をレーザカッタや切断ユニット(切断用金型)で切断除去されてもよい。
次に、プレフォーム成形体52を用いてインモールド成形を行う。はじめに、工程(IV)に示すように、移動側金型18a及び固定側金型18bからなるインモールド用金型18を備えた射出成形機13で射出成形する。具体的には、プレフォーム成形体52を移動側金型18aのキャビティの凹部に表面仮保護層4が対向するように収容し、移動側金型18a及び固定側金型18bを型締めする。そして、射出成形機13のシリンダ13aを前進させてインモールド用金型18の樹脂注入口18cにシリンダ13aの先端に配されたノズル部13bを当てる。そして、スクリュー13cを回転させることにより、ホッパ13d内に貯留されたペレット状の樹脂15をシリンダ13a内で溶融させながら計量する。そして、計量後、インモールド用金型18のキャビティに溶融された樹脂15を射出する。射出により溶融された樹脂15は繊維シート層7の繊維間の空隙に侵入する。このとき、繊維シート層7はインモールド成形において溶融された樹脂15をテキスタイル素材層1に浸透させないためのバリア層になる。その結果、溶融された樹脂がテキスタイル素材層1に浸透しないために、テキスタイル素材層1が硬くならず、立体感のある風合いを維持することができる。また、テキスタイル素材層1に対する溶融された樹脂による熱的な影響が軽減される。一方、繊維シート層7にはインモールド成形において溶融樹脂が浸透するために、形成される樹脂成形体5に対してアンカー効果による高い接着性を維持できる。また、テキスタイル素材層1と繊維シート層7とは接着されているために接着剤によるアンカー効果により高い接着性を示す。
そして、樹脂15を金型18内で冷却固化させた後、移動側金型18aと固定側金型18bとを離間させる。このようにして、工程(V)に示すように、プレフォーム成形体52と樹脂成形体5とが一体化されたテキスタイル調樹脂成形体50が取り出される。溶融した樹脂15が冷却固化するときに、繊維シート層7及び樹脂成形体5が収縮し、繊維シート層7と樹脂成形体5とがより強固に一体化する。このようにしてテキスタイル調樹脂成形体50が得られる。このようなテキスタイル調樹脂成形体50においては、通気性を有する繊維シート層7に溶融樹脂を浸透させたことにより、アンカー効果により繊維シート層7と樹脂成形体5との結合強度が高くなっている。
そして、工程(VI)に示すように、接着剤層6が固化した後、テキスタイル調樹脂成形体50の表面から表面仮保護層4と第二接着剤層6とを選択的に剥離することにより、テキスタイル素材層1を表面に備えたテキスタイル調樹脂成形体50aが得られる。
[第6実施形態]
図1は第6実施形態の人工皮革をテキスタイル素材として用いたテキスタイル調樹脂成形体(ハウジング)60の斜視模式図である。また、図22は、図1のII−II’断面、図23は図1のIII−III’断面における模式断面図である。なお、第1〜第5実施形態で示した符号と同じ符号の要素は、第1〜第5実施形態で説明したものと同様の要素を示す。
図22及び図23に示すように、テキスタイル調樹脂成形体60は、第2面側から第1面側に順に積層された、表面仮保護層4と、接着剤層(仮接着剤層)6と、人工皮革層9と、樹脂成形体5とを備える。インモールド用シート61は、表面仮保護層4と人工皮革層9とが接着剤層6で接着された積層体である。本実施形態においては、人工皮革層9が繊維シート層及びテキスタイル層の役割を兼ねる。テキスタイル調樹脂成形体60は、インモールド用シート61またはインモールド用シート61に三次元形状を予め賦形したプレフォーム成形体62をインモールド成形することにより得られる。表面仮保護層4及び接着剤層6は、インモールド成形後に、テキスタイル素材層1の表面から剥離される一時的な表面保護層である。
次に、インモールド用シート61を用いた第6実施形態のテキスタイル調樹脂成形体60の製造方法について図24を参照して説明する。
第6実施形態のテキスタイル調樹脂成形体60の製造方法においては、プレフォーム成形を行う。はじめに、工程(I)に示すようにインモールド用シート61を表面仮保護層4がプレフォーム金型(プレス金型)17のメス金型17aに対向するように載置する。インモールド用シート61は、予め所定の形状に切断されていてもよい。次に、工程(II)に示すように、メス金型17aとオス金型17bとをプレス機で型締めすることにより、インモールド用シート61をメス金型17aの凹部に押し込む。その結果、インモールド用シート61を賦形したプレフォーム成形体62が得られる。そして、メス金型17aとオス金型17bとを離間させて、工程(III)に示すようなプレフォーム成形体62を取り出す。プレフォーム成形体62は、必要に応じてバリ取りや不要な部分をレーザカッタや切断ユニット(切断用金型)で切断除去されてもよい。
次に、プレフォーム成形体62を用いてインモールド成形を行う。はじめに、工程(IV)に示すように、移動側金型18a及び固定側金型18bからなるインモールド用金型18を備えた射出成形機13で射出成形する。具体的には、プレフォーム成形体62を移動側金型18aのキャビティの凹部に表面仮保護層4が対向するように収容し、移動側金型18a及び固定側金型18bを型締めする。そして、射出成形機13のシリンダ13aを前進させてインモールド用金型18の樹脂注入口18cにシリンダ13aの先端に配されたノズル部13bを当てる。そして、スクリュー13cを回転させることにより、ホッパ13d内に貯留されたペレット状の樹脂15をシリンダ13a内で溶融させながら計量する。そして、計量後、インモールド用金型18のキャビティに溶融された樹脂15を射出する。射出により溶融された樹脂15は人工皮革層9の基材である不織布の繊維間に侵入する。人工皮革層9の基材である不織布は人工皮革層9の表面の加飾面に溶融樹脂を到達させることをバリアする。また、表面仮保護層6を形成した状態でインモールド成形することにより、加飾面が表面仮保護層6に支持されるとともに金型表面から受ける熱の影響を低減することにより、シワの形成や加飾面の損傷の発生が抑制される。それにより、人工皮革層9の加飾面の弾性のある風合いを維持できる。また、人工皮革層9の基材である不織布にはインモールド成形において溶融樹脂が浸透するために、形成される樹脂成形体5に対してアンカー効果による高い接着性を維持できる。
そして、樹脂15を金型18内で冷却固化させた後、移動側金型18aと固定側金型18bとを離間させる。このようにして、工程(V)に示すように、プレフォーム成形体62と樹脂成形体5とが一体化されたテキスタイル調樹脂成形体60が取り出される。溶融した樹脂15が冷却固化するときに、人工皮革層9の基材である不織布及び樹脂成形体5が収縮し、人工皮革層9と樹脂成形体5とがより強固に一体化する。このようにしてテキスタイル調樹脂成形体60が得られる。このようなテキスタイル調樹脂成形体60においては、人工皮革層9の基材である不織布に溶融樹脂を浸透させたことにより、アンカー効果により人工皮革層9と樹脂成形体5との結合強度が高くなっている。
そして、工程(VI)に示すように、第二接着剤層6が固化した後、テキスタイル調樹脂成形体60の表面から表面仮保護層4と接着剤層6とを選択的に剥離することにより、人工皮革層9を表面に備えたテキスタイル調樹脂成形体60aが得られる。
インモールド成形用シート61は、好ましくは、図25に示すような、上述した0.9dtex以下の繊度を有する極細繊維を含む緻密不織布9aと緻密不織布9aの表面に形成された起毛調や銀付調のような加飾面9bを有する人工皮革層9を備え、人工皮革層9の表面に接着剤層6と表面仮保護層4とが積層されている。なお、起毛調とは、緻密不織布の表面をバフィング処理することにより緻密不織布を形成する極細繊維を起毛処理して形成されたスエード調やヌバック調の加飾面である。また、銀付調とは、緻密不織布の表面に、ポリウレタン等の高分子弾性体を含む銀付調の加飾面を形成させた、所謂、銀付調の加飾面である。
緻密不織布の見掛け密度は0.45g/cm3以上、さらには0.45〜0.70g/cm3、とくには0.50〜0.65g/cm3であることが好ましい。緻密不織布が、このように高い見掛け密度を有する場合にはインモールド成形において溶融樹脂を加飾面に到達させにくくでき、不織布内に空隙を保持したテキスタイル調樹脂成形体を得やすい。その結果、加飾面に与える熱の影響が抑制されて、インモールド成形により得られるテキスタイル調樹脂成形体の表面にシワが形成されることが低減されるとともに、不織布の空隙によるクッション性を保持することができる。
このような緻密不織布を含む繊維基材の表面をバフィング処理することにより起毛処理されたスエード調やヌバック調の加飾面を有する起毛調人工皮革が得られる。また、このような不織布を含む繊維基材の表面にポリウレタン等の高分子弾性体を含む銀付調の樹脂層を形成することにより銀付調の加飾面を有する銀付調人工皮革が得られる。
バフィング処理は、極細繊維の緻密不織布の表面をサンドペーパーなどを用いて極細繊維を起毛する処理である。
また、銀付調の加飾面を形成する方法としては、極細繊維の緻密不織布の表面に、乾式造面法、ダイレクトコート法などの方法によりポリウレタン等の高分子弾性体を含む樹脂層を形成する方法が挙げられる。なお、乾式造面法は、離型紙などの支持基材上に高分子弾性体を含む樹脂膜を形成した後、その樹脂膜の表面に接着剤を塗布し、緻密不織布の表面に貼り合せて、必要によりプレスして接着し、離型紙を剥離することにより銀付調の加飾面を形成する方法である。また、ダイレクトコート法は、高分子弾性体を含む液状樹脂または樹脂液を緻密不織布の表面に直接塗布した後、硬化させることにより銀付調の加飾面を形成する方法である。
銀付調の樹脂層を形成するための高分子弾性体としては、従来から銀付調の樹脂層の形成に用いられているポリウレタン、アクリル系弾性体、シリコーン系弾性体等を用いることができる。銀付調の樹脂層の厚さは、特に限定されないが、例えば、60〜200μm程度であることが、機械的特性と風合いとのバランスを維持することができる点から好ましい。
人工皮革層の加飾面は、仮接着剤層を介して表面仮保護層で保護されている。人工皮革層の加飾面をこのような表面仮保護層で保護することにより、インモールド成形の際に表面仮保護層により金型表面から加飾面が受ける熱的な影響が緩和されることにより、加飾面におけるシワの発生が抑制される。また、表面仮保護層が人工皮革層を支持するために、射出成形時にキャビティ内に流入する溶融樹脂により、プレフォーム成形体が本来の定位置からずれることを抑制する。
[第7実施形態]
以上、第1実施形態〜第6実施形態のインモールド用シート、プレフォーム成形体及びテキスタイル調樹脂成形体の好ましい実施形態を説明した。第7実施形態では、インモールド用シートを用いてテキスタイル調樹脂成形体を製造する好ましい方法について詳しく説明する。なお、第7実施形態においては、第6実施形態で説明したインモールド用シート61を用いる例について代表的に説明する。しかしながら、その他のインモールド用シートを用いた場合にも同様の効果が得られる。
図26を参照して、金型117(117a,117b)を用いてインモールド用シート61をプレフォーム成形する工程について説明する。プレフォーム成形においては、はじめに、(a)に示すように、インモールド用シート61を加熱により軟化させ、オス金型117aとメス金型117bとの間に、表面仮保護層4がメス金型117bに対向するようにして配置する。そして、(b)に示すようにオス金型117aとメス金型117bとを型締めすることにより、インモールド用シート61に賦形する。
そして、(c)に示すようにオス金型117aとメス金型117bとを型開きし、得られたプレフォーム成形体162の予備成形体162aを離型する。そして、(d)に示すように、不要な部分をトリミングして除去することにより、プレフォーム成形体162が得られる。
プレフォーム成形体の予備成形体162aはそのままプレフォーム成形体として用いてもよいが、不要な部分をトリミングして除去することにより、プレフォーム成形体162に仕上げることが好ましい。プレフォーム成形体162が予めトリミング処理されている場合には、射出成形後にトリミング処理する場合のように、得られるテキスタイル調樹脂成形体の端面に切断面が形成されず、射出成形により形成された耐摩耗性の高い樹脂が端面を形成する点から好ましい。なお、射出成形後にテキスタイル調樹脂成形体をトリミング処理した場合には、通常、端面にプレフォーム成形体の切断面が現れる。このような場合には、不織布やテキスタイル層を形成する繊維や高分子弾性体のような耐摩耗性が低い素材が端面に現れるために、端面の耐摩耗性が低下する傾向がある。(d)に示すように、インモールド成形の前に不要な部分をトリミングして除去することにより、予めトリミング処理されたプレフォーム成形体162が得られる。
次に、図27を参照して、プレフォーム成形体162を用いてインモールド成形することにより、テキスタイル調樹脂成形体を成形する工程について説明する。
(a)に示すように、インモールド用金型118は、凹部Cを備える可動側金型118aと、固定側金型118bとを備える。また、可動側金型118aと固定側金型118bとの間にはストリッパプレート118dが配置されている。はじめに、表面仮保護層4と仮接着剤層6とで保護された加飾面を有する人工皮革層9を備えたプレフォーム成形体162を、表面仮保護層4が凹部Cに面するように配置する。
凹部Cの内部にプレフォーム成形体162を配置する方法は特に限定されない。位置決めのためにプレフォーム成形体162は凹部Cの内部で固定されていることが好ましい。プレフォーム成形体162が凹部Cの内部で固定されていない場合、射出成形時に、溶融された樹脂の流動に伴ってプレフォーム成形体162が位置ズレをおこすおそれがある。プレフォーム成形体162を凹部Cの内部に固定する方法の具体例としては、例えば、凹部Cの表面に粘着剤で固定する方法や、プレフォーム成形体162の形状に含まれる孔部や凹部をその形状に一致する可動側金型のコアにはめ込んで固定するような方法が挙げられる。
そして、(b)に示すように、射出成形によりに溶融された樹脂15を金型118内射出することにより、プレフォーム成形体162を一体化したテキスタイル調樹脂成形体160が成形される。詳しくは可動側金型118aと固定側金型118bとを型締めし、射出成形機13のシリンダ13aをノズル部13bが固定側金型118bの樹脂注入口118cに接触するまで前進させて、射出成形機13シリンダ13a内で溶融された樹脂15をスクリュー13cで射出することにより、金型118内に溶融された樹脂15を射出して射出成形する。射出された樹脂15は、金型118内の樹脂流路Rを流れてキャビティの凹部C内に流入し、充填される。このとき、プレフォーム成形体162は、金型内に流入した溶融された樹脂15の熱及び圧力により、その表面積が5%以上大きくなるように延伸されることが好ましい。また、人工皮革層9の基材である不織布に樹脂15が適度に浸透するために、アンカー効果により人工皮革層9と樹脂成形体5との結合強度が高くなるようにプレフォーム成形体162と一体化される。
そして、射出終了後、(c)に示すように、樹脂15が冷却されて樹脂成形体5が形成され、表面に延伸されたプレフォーム成形体162が一体化されたテキスタイル調樹脂成形体160が成形される。そして、(d)に示すように、金型118を型開きすることにより、可動側金型118aと固定側金型118bとが離間して、ランナー132及びテキスタイル調樹脂成形体160が取り出される。このようにして、表面仮保護層4で保護された人工皮革層9と樹脂成形体5とが一体化されたテキスタイル調樹脂成形体160が得られる。
ここで、本実施形態の製造方法においては、インモールド成形において用いられるプレフォーム成形体は、樹脂成形体に一体化されたときの表面積が5〜40%大きくなるように延伸されるような大きさを有する形状に成形されることが好ましい。図28は、インモールド成形における加飾面の面積の変化を説明するための説明図である。図28に示すように、プレフォーム成形体162は、その加飾面9bの表面積が、インモールド成形で成形されたテキスタイル調樹脂成形体160の加飾面9bの表面積よりも、5〜40%小さくなるように成形することが必要である。このように、テキスタイル調樹脂成形体160に一体化されたときの加飾面9bの表面積よりも、5〜40%小さい表面積を有する加飾面9bを有するプレフォーム成形体を用い、インモールド成形の射出成形において、加飾面の表面積が5〜40%大きくなるように延伸されるようにして加飾成形体に一体化されることにより、プレフォーム成形体が伸びながら一体化されるために加飾面にシワが発生しにくくなる。加飾成形体に一体化されたときの加飾面の表面積に対する、プレフォーム成形体の加飾面の表面積としては、5〜40%、さらには、10〜35%、とくには、15〜30%小さいことが好ましい。加飾成形体に一体化されたときの加飾面の表面積に対する、プレフォーム成形体の加飾面の表面積が5%未満の割合で小さいときにはシワが発生しやすくなる。これは、プレフォーム成形体が射出成形の際に伸びすぎて、冷却時の樹脂成形体の熱収縮に追従できないためであると思われる。また、加飾成形体に一体化されたときの加飾面の表面積に対する、プレフォーム成形体の加飾面の表面積が40%を超える割合で小さい場合には、深絞り形状のような大きい高低差を有する加飾成形体を製造する場合には、賦形性が低下する。
そして、図29に示すように、表面仮保護層4で保護されたテキスタイル調樹脂成形体160から、表面仮保護層4及び第二接着剤層6を剥離することにより、人工皮革調の加飾面9bが表出したテキスタイル調樹脂成形体160aが得られる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。
はじめに、本実施例で用いた不織布及び人工皮革についてまとめて説明する。
〈不織布A〉
不織布Aはスパンボンド法で得られた長繊維の海島型複合繊維の繊維絡合体から海成分を除去することにより得られた次のような緻密不織布である。不織布Aは、繊度0.08dtexの極細繊維の繊維束(平均25本/束)を絡合させた見掛け密度0.53g/cm3の繊維絡合体と、含浸付与された架橋された非発泡ポリウレタンを含む、厚さ500μm、目付310g/m2の不織布である。なお、極細繊維はTg110℃のイソフタル酸変性PETからなり、非発泡ポリウレタン/繊維絡合体の質量比は12/88であった。また、非発泡ポリウレタンのDMF浸漬に対する質量減少率は0.5質量%であった。
〈不織布B〉
不織布Bは、不織布AのTg110℃のイソフタル酸変性PETの極細繊維の代わりに、Tg130℃の変性PETの極細繊維を用いた以外は同様の緻密不織布である。
〈不織布C〉
不織布Cは不織布Aの架橋された非発泡ポリウレタンの代わりに発泡ポリウレタンを用いた以外は同様の緻密不織布である。
〈不織布D〉
不織布Dは、繊度2.5dtexのレギュラー繊維を絡合させた見掛け密度0.68g/cm3の繊維絡合体に、架橋された非発泡ポリウレタンを含浸付与して形成された厚さ500μm、目付380g/cm2の不織布である。
〈不織布E〉
不織布Eは、見掛け密度0.40g/cm3、厚さ240μm、目付95g/cm2の抄紙系不織布(阿波製紙(株)製のPY−100−60)である。
〈不織布F〉
不織布Fは、不織布Eの繊維間の空隙にPVB系接着剤を含浸させた樹脂含有不織布である。
〈人工皮革〉
人工皮革は、不織布Aの表面をバフィング処理した後、液流染色機で分散染料を用いて染色することにより、加飾面としてスエード調の立毛面を形成した人工皮革である。
また、本実施例で用いた評価方法を以下にまとめて示す。
(テキスタイル調樹脂成形体の表面触感)
テキスタイル調樹脂成形体の表面触感を以下の基準で判定した。
A:テキスタイル素材が樹脂成形体に埋め込まれず、立体感に優れ、繊維感や人工皮革の風合いが高く維持されていた。
B:テキスタイル素材の立体感がある程度あり、繊維感や人工皮革の風合いも維持されていた。
C:テキスタイル素材に樹脂が侵入し、硬質の樹脂感のある風合いになった。
D:テキスタイル素材が樹脂成形体に埋め込まれて平滑な表面になっていた。
(テキスタイル調樹脂成形体の表面外観)
テキスタイル調樹脂成形体の表面外観を以下の基準で目視により判定した。
A:テキスタイル素材が樹脂成形体の定位置に正確に貼り合わされ、シワや柄の歪みもなかった。
B:テキスタイル素材が樹脂成形体の定位置に正確に貼り合わされていたが、シワがあるか、または、模様が変形していた。
C:テキスタイル素材が樹脂成形体の定位置に正確に貼り合わされなかった。
(プレフォーム成形性)
プレフォーム成形体の角部を目視により観察し、プレフォーム成形性を以下の基準で判定した。
A:角が型どおりにシャープであった。
B:角が丸みを帯びていた。
(テキスタイル調樹脂成形体の耐傷付性)
JIS L 0849に記載の摩擦試験機I型(クロックメーター型)の摩擦子の代りに、測定試料との接触面が4.0mm×2.0mmの長方形形状を有するステンレス製摩擦子を取り付けた。そして、荷重200gをかけて、毎分30回の往復速度でテキスタイル調樹脂成形体の表面を1分間摩擦処理することにより、耐傷付性を以下の基準で評価した。
A:表面外観が変わらなかった。
B:テキスタイル素材の剥れもしくは破れが見られた。
(インモールド成形性)
テキスタイル調樹脂成形体の直径20mm、高さ5mmの半球状の突出部を形成する部分を目視により観察し、インモールド成形性を以下の基準で判定した。
S:突出部と平坦部との境界が正確でシャープであった。
A:突出部と平坦部との境界がほぼ型どおりにシャープであった。
B:突出部と平坦部との境界が丸みを帯びている部分が少しあった。
C:突出部と平坦部との境界が殆ど丸みを帯びていた。
[実施例1]
離型紙の離型面に、接着後の厚さが75μmになるようにPVB系接着剤を塗布することにより第二接着剤層を形成した。具体的には、はじめに、PVB系接着剤の10%メタノール溶液を調製した。そして、離型面に接着剤溶液を塗布し、70℃で乾燥する工程を複数回繰り返すことにより、75μmの第二接着剤層を形成した。このようにして第二接着剤層付離型紙を得た。そして、第二接着剤層付離型紙の第二接着剤層に表面保護層になる厚さ30μmの透明アクリルフィルム(住友化学(株)製の商品名テクノロイ)を圧着した後、離型紙のみを剥離することにより、第二接着剤層付透明アクリルフィルムを得た。そして、第二接着剤層付透明アクリルフィルムの第二接着剤層にテキスタイル素材を重ね、加熱しながら圧着した。テキスタイル素材としては、線幅が約4mmの格子柄のレース編物を準備した。そして、テキスタイル素材の表面に厚さが50μmになるようにPVB系接着剤をさらに塗布することにより第一接着剤層を形成した。そして、第一接着剤層の表面に不織布Aを重ね、加熱しながら圧着した。このようにして、表面保護層を有するインモールド用シートA1を得た。
インモールド用シートA1を用いて、三次元形状のキャビティ―を有する金型を用いてプレフォーム成形体を成形した。プレフォーム成形は、温度150℃に加熱されたプレス金型のメス金型に表面保護層が面するようにインモールド用シートA1を配置し、0.4MPaの圧力でプレス金型をプレスすることにより行った。このようにしてプレフォーム成形体A2を得た。
得られたプレフォーム成形体A2を、表面保護層が可動側金型の表面に面するように、インモールド用金型のキャビティの凹部に配置した。そして、樹脂温度235℃、金型温度30〜50℃の条件でABS樹脂を射出成形した。このようにしてインモールド成形することにより、図18A〜図18Cに示すような形状のテキスタイル調樹脂成形体A3を得た。そして、上述のような評価方法に従って評価した。結果を表1に示す。
Figure 0006587541
[実施例2]
表面仮保護層になる厚さ50μmの非晶性PETフィルム(三菱樹脂(株)製の商品名G440E)の表面に、仮接着剤層を形成するための厚さ30μmのPVA系フィルムである(株)クラレ製のPVAフィルム(クラレポバールフィルム)を載置した。そして、離型紙を介してPVA系フィルムと非晶性PETフィルムとを加熱しながら圧着した後、離型紙のみを剥離することにより、仮接着剤層付非晶性PETフィルムを得た。一方、実施例1と同様の格子柄のテキスタイル素材に、接着後の厚さが100μmになるようにPVB系接着剤を塗布することにより第一接着剤層を形成した。そして、第一接着剤層の表面に不織布Aを重ね、加熱しながら圧着した。そして、テキスタイル素材に、仮接着剤層が面するように仮接着剤層付非晶性PETフィルムを重ね、加熱しながら圧着した。このようにして、表面仮保護層を有するインモールド用シートB1を得た。
実施例1において、インモールド用シートA1を用いる代わりにインモールド用シートB1を用いた以外は同様にしてプレフォーム成形を行い、さらに、インモールド成形を行った。得られたインモールド成形体から、表面仮保護層及び仮接着剤層を剥離することにより、テキスタイル調樹脂成形体B3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体B3を実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[実施例3]
実施例2において製造されたものと同様のインモールド用シートB1から表面仮保護層及び仮接着剤層を剥離することにより、インモールド用シートC1を得た。
実施例1において、インモールド用シートA1を用いる代わりにインモールド用シートC1を用いた以外は同様にしてプレフォーム成形を行い、さらに、インモールド成形を行うことにより、テキスタイル調樹脂成形体C3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体C3を実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[実施例4]
実施例1と同様にして、第二接着剤層付透明アクリルフィルムを得た。そして、第二接着剤層付透明アクリルフィルムの接着剤層に実施例1と同様の格子柄のテキスタイル素材を重ね、加熱しながら圧着した。このようにしてインモールド用シートD1を得た。
実施例1において、インモールド用シートA1を用いる代わりにインモールド用シートD1を用いた以外は同様にしてプレフォーム成形を行い、さらに、インモールド成形を行うことにより、テキスタイル調樹脂成形体D3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体D3を実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[実施例5]
実施例2と同様にして、仮接着剤層付非晶性PETフィルムを得た。そして、仮接着剤層付非晶性PETフィルムの仮接着剤層に実施例1と同様の格子柄のテキスタイル素材を重ね、加熱しながら圧着した。このようにして、表面仮保護層を有するインモールド用シートE1を得た。
実施例2において、インモールド用シートB1を用いる代わりにインモールド用シートE1を用いた以外は同様にして、テキスタイル調樹脂成形体E3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体E3を実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[実施例6]
実施例1において、テキスタイル素材として格子柄のレース編物を用いたインモールド用シートA1を用いた代わりに、テキスタイル素材として直径8mm程度の小紋がドット状に分散するように捺染された織物を用いた以外は同様にしてインモールド用シートF1を得た。
実施例1において、インモールド用シートA1を用いる代わりにインモールド用シートF1を用いた以外は同様にしてプレフォーム成形を行い、さらに、インモールド成形を行うことにより、テキスタイル調樹脂成形体F3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体F3を実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[比較例]
実施例1においては、インモールド用シートA1及びプレフォーム成形体A2を用いた。一方、比較例においては、実施例1と同様の格子柄のテキスタイル素材のみをインモールド用金型のキャビティキャビティの凹部に配置し、実施例1と同様の条件で射出成形することにより、テキスタイル調樹脂成形体G3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体G3を実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
本発明に係る実施例1〜6で得られた表面保護層または表面仮保護層を備えたインモールド用シートを用いてプレフォーム成形し、インモールド成形して得られたテキスタイル調樹脂成形体は、いずれも定位置に正確に貼り合わされていた。また、特に、実施例1〜3,6で得られた不織布を含む繊維シート層を備えたインモールド用シートを用いてプレフォーム成形し、インモールド成形して得られたテキスタイル調樹脂成形体は、テキスタイル素材が樹脂成形体に埋め込まれず、立体感に富んだ繊維感のある風合いが得られた。
[実施例7]
実施例2において、Tg110℃のイソフタル酸変性PETの極細繊維を含有する不織布Aの代わりに、Tg130℃のイソフタル酸変性PETの極細繊維を含有する不織布Bを用いた以外は同様にしてインモールド用シートH1を得た。そして、実施例2において、インモールド用シートB1を用いる代わりにインモールド用シートH1を用いた以外は同様にして、テキスタイル調樹脂成形体H3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体H3を実施例1と同様にして評価した。結果を表2に示す。
Figure 0006587541
[実施例8]
実施例2において、架橋された非発泡ポリウレタンを含有する不織布Aの代わりに、未架橋型の発泡ポリウレタンを含有する不織布Cを用いた以外は同様にしてインモールド用シートJ1を得た。そして、実施例2において、インモールド用シートB1を用いる代わりにインモールド用シートJ1を用いた以外は同様にして、テキスタイル調樹脂成形体J3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体J3を実施例1と同様にして評価した。結果を表2に示す。
[実施例9]
実施例2において、繊度0.08dtexの極細繊維の繊維束を絡合させた見掛け密度0.53g/cm3の繊維絡合体を含有する緻密不織布である不織布Aの代わりに、繊度2.5dtexのレギュラー繊維を絡合させた見掛け密度0.45g/cm3の繊維絡合体を含有する不織布Dを用いた以外は同様にしてインモールド用シートK1を得た。そして、実施例2において、インモールド用シートB1を用いる代わりにインモールド用シートK1を用いた以外は同様にして、テキスタイル調樹脂成形体K3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体K3を実施例1と同様にして評価した。結果を表2に示す。
[実施例10]
実施例2において、繊度0.08dtexの極細繊維の繊維束を絡合させた見掛け密度0.53g/cm3の繊維絡合体を含有する緻密不織布である不織布Aの代わりに、抄紙系不織布である不織布Eを用いた以外は同様にしてインモールド用シートL1を得た。そして、実施例2において、インモールド用シートB1を用いる代わりにインモールド用シートL1を用いた以外は同様にして、テキスタイル調樹脂成形体L3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体K3を実施例1と同様にして評価した。結果を表2に示す。
[実施例11]
実施例2において、繊度0.08dtexの極細繊維の繊維束を絡合させた見掛け密度0.53g/cm3の繊維絡合体を含有する緻密不織布である不織布Aの代わりに、繊維間の空隙にPVB系接着剤を含浸させた抄紙系不織布である不織布Fを用いた以外は同様にしてインモールド用シートM1を得た。そして、実施例2において、インモールド用シートB1を用いる代わりにインモールド用シートM1を用いた以外は同様にして、テキスタイル調樹脂成形体M3を得た。そして、テキスタイル調樹脂成形体M3を実施例1と同様にして評価した。結果を表2に示す。
実施例7〜11で得られた不織布層である繊維シート層を備えたインモールド用シートを用いてプレフォーム成形し、インモールド成形して得られたテキスタイル調樹脂成形体は、いずれもテキスタイル素材が樹脂成形体に埋め込まれていなかった。なお、実施例7のTgが130℃であるイソフタル酸変性したポリエチレンテレフタレートの極細繊維を用いた場合には、実施例2に比べてインモールド成形性がやや劣っていた。また、実施例8の未架橋型の発泡ポリウレタンを含浸付与した不織布を用いた場合には、実施例2に比べてプレフォーム成形体の角が丸みを帯びていた。また、繊度2.5dtexのレギュラー繊維を含む不織布Dを用いた実施例9の場合には、テキスタイル素材に樹脂が侵入し、硬質の樹脂感のある風合いになった。また、抄紙系不織布Eを用いた実施例10の場合にも、テキスタイル素材に樹脂が侵入し、やや硬質の樹脂感のある風合いになった。一方、繊維間の空隙にPVB系接着剤を含浸させた抄紙系不織布である不織布Fを用いた場合には、テキスタイル素材の立体感がある程度あり、繊維感の風合いが維持されていた。
[実施例12]
表面仮保護層になる厚さ75μmの2軸延伸PETフィルム(東レ(株)製の商品名ルミラー)の表面に、仮接着剤層を形成するための厚さ30μmのPVA系フィルム((株)クラレ製商品名クラレポバールフィルム)を載置した。そして、離型紙を介してPVA系フィルムと非晶性PETフィルムとを加熱しながら圧着した後、離型紙のみを剥離することにより、仮接着剤層付非晶性PETフィルムを得た。そして、人工皮革の加飾面に仮接着剤層が面するように仮接着剤層付非晶性PETフィルムを重ね、加熱しながら圧着した。このようにして、表面仮保護層を有する人工皮革調のインモールド用シートN1を得た。
そして、インモールド用シートN1を用いて、三次元形状のキャビティ―を有する金型を用いてプレフォーム成形体を成形した。プレフォーム成形は、温度150℃に加熱されたプレス金型のメス金型に表面仮保護層が面するようにインモールド用シートN1を配置し、0.4MPaの圧力でプレス金型をプレスすることにより行った。このようにしてプレフォーム成形体N2を得た。プレフォーム成形体N2は、最終的にインモールド成形で得られるテキスタイル調樹脂成形体N3の加飾面の表面積と同等の表面積の加飾面を有していた。
得られたプレフォーム成形体N2を、表面仮保護層が可動側金型の表面に面するように、インモールド用金型のキャビティの凹部に配置した。そして、樹脂温度235℃、金型温度30〜50℃の条件でABS樹脂を射出成形した。このようにしてインモールド成形することにより、図1、図22及び図23に示すような形状のテキスタイル調樹脂成形体N3を得た。そして、上述のような評価方法に従って評価した。結果を表3に示す。
Figure 0006587541
[実施例13〜16]
実施例12のプレフォーム成形体の製造において、表3に記載したように、最終的にインモールド成形で得られるテキスタイル調樹脂成形体の加飾面の表面積によりも5〜50%小さい加飾面を有するプレフォーム成形体を製造した以外は実施例12と同様にして皮革調のテキスタイル調樹脂成形体を得、評価した。結果を表3に示す。
表3の結果から、テキスタイル調樹脂成形体の加飾面の表面積よりも5〜40%小さい加飾面を有するプレフォーム成形体を用い、インモールド射出成形において加飾面の表面積が5〜40%大きくなるように延伸された実施例13〜15で得られた皮革調のテキスタイル調樹脂成形体は、いずれも突出部と平坦部の境界が型どおりにシャープであった。一方、皮革調のテキスタイル調樹脂成形体の加飾面の表面積よりも50%小さい加飾面を有するプレフォーム成形体を用い、インモールド射出成形において加飾面の表面積が50%大きくなるように延伸された実施例16で得られた加飾成形体は、賦形性がとくに悪かった。
本発明は、携帯端末本体(スマートフォン、タブレットPC)およびそのケース、カバーなどのアクセサリ、電子機器の筐体、車両内装材、化粧品ケースなどの樹脂成形体の表面をテキスタイル調に加飾できる。
1,101 テキスタイル素材層(テキスタイル素材)
2 表面保護層(保護フィルム)
3 接着剤層(第二接着剤層)
4 表面仮保護層
5 樹脂成形体
6 接着剤層(仮接着剤層)
7 繊維シート層
8 接着剤層(第一接着剤層)
9 人工皮革層
9a 緻密不織布
9b 加飾面
10,20,30,40,50,60,62,130,140,150 テキスタイル調樹脂成形体
11,21,31,41,51,61,103 ,104 インモールド用シート
162a 予備成形体
12,22,32,42,52,62,162 プレフォーム成形体
13 射出成形機
13a シリンダ
13b ノズル部
13c スクリュー
13d ホッパ
15 樹脂
17,117 プレフォーム金型(プレス金型)
17a,117a メス金型
17b,117b オス金型
18,118 インモールド用金型
18a,118a 可動側金型
18b,118b 固定側金型
18c,118c 樹脂注入口
118d ストリッパプレート
23 (トリミング処理された)プレフォーム成形体
24 溶融樹脂
25 離型紙
26 接着剤層付離型紙
132 ランナー
28 接着剤含浸不織布
P 突出部
H 開口部

Claims (30)

  1. インモールド成形により溶融樹脂を射出して成形される樹脂成形体に一体化されるテキスタイル調インモールド用シートであって、
    前記樹脂成形体に一体化される側になる第1面と、前記第1面に対する裏面になる第2面と、を有し、
    前記第1面から前記第2面に向かって順に、繊維シート層,第一接着剤層,及びテキスタイル素材層,を少なくとも有し、
    前記繊維シート層は、繊度0.9dtex以下の極細繊維を絡合させた不織布、又は抄紙系不織布を、含み、
    前記第2面の側で、前記テキスタイル素材層に仮接着剤層で仮接着された表面仮保護層をさらに備えるテキスタイル調インモールド用シート。
  2. 前記テキスタイル素材層は、織物,編物,または不織布を含む請求項1に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  3. 前記繊維シート層は、前記インモールド成形において前記テキスタイル素材に前記溶融樹脂を浸透させないためのバリア層である請求項1に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  4. 繊度0.9dtex以下の極細繊維を絡合させた前記不織布は、見掛け密度0.45g/cm3以上の不織布である請求項1に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  5. 繊度0.9dtex以下の極細繊維を絡合させた前記不織布は、その内部空隙に付与されたポリウレタンをさらに含み、前記極細繊維は、ガラス転移温度(Tg)100〜120℃のポリエステルを含む請求項1に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  6. 前記ポリウレタンは、N,N−ジメチルホルムアミドに24時間浸漬して乾燥した後の、浸漬前の質量に対する質量減少率が5質量%以下である架橋された非発泡ポリウレタンである請求項5に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  7. 前記抄紙系不織布は、その内部空隙に含浸付与された熱可塑性樹脂をさらに含む請求項1に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  8. 前記熱可塑性樹脂はポリビニルアセタール樹脂である請求項7に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  9. 前記ポリビニルアセタール樹脂がポリビニルブチラール樹脂である請求項8に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  10. 前記第一接着剤層は、ポリビニルアセタール樹脂を含む請求項1に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  11. 前記ポリビニルアセタール樹脂がポリビニルブチラール樹脂である請求項10に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  12. 前記インモールド成形後に、前記表面仮保護層及び前記仮接着剤層が剥離される請求項1に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  13. 前記表面仮保護層は、ポリエステルフィルム層である請求項1に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  14. 前記ポリエステルフィルム層は、非晶性PETを含む請求項13に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  15. 仮接着剤層は、ポリビニルアルコール樹脂を含む請求項1に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  16. 前記表面仮保護層は、粘着層を介して前記仮接着剤層に接着されている請求項15に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  17. インモールド成形により溶融樹脂を射出して成形される樹脂成形体に一体化されるテキスタイル調インモールド用シートであって、
    前記樹脂成形体に一体化される第1面と、前記第1面に対する裏面になる第2面と、を有し、
    前記第1面から前記第2面に向かって順に、テキスタイル素材層,及び前記テキスタイル素材層に仮接着剤層で仮接着された表面仮保護層を少なくとも有するテキスタイル調インモールド用シート。
  18. 前記テキスタイル素材層は、織物,編物,または不織布を含む請求項17に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  19. 前記テキスタイル素材層は、繊度2.0dtex以下の極細繊維の不織布を含む請求項17に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  20. 前記繊度2.0dtex以下の極細繊維が、繊度0.9dtex以下の極細繊維である請求項19に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  21. 前記繊度0.9dtex以下の極細繊維の不織布は、その表面に立毛形成、または銀面調樹脂層を積層されて人工皮革を形成している請求項20に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  22. 前記極細繊維の不織布は、その内部空隙に付与されたポリウレタンをさらに含み、前記極細繊維は、ガラス転移温度(Tg)100〜120℃のポリエステルからなる請求項19に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  23. 前記表面仮保護層は、ポリエステルフィルム層である請求項17に記載のテキスタイル調インモールド用シート。
  24. 請求項1〜23の何れか1項に記載のテキスタイル調インモールド用シートに賦形して形成されたプレフォーム成形体。
  25. 請求項24に記載のプレフォーム成形体と、前記プレフォーム成形体の前記第1面の側に積層一体化された前記インモールド成形により成形された前記樹脂成形体と、を含むテキスタイル調樹脂成形体。
  26. インモールド成形用金型のキャビティ内に、前記第1面の側に溶融樹脂が射出されるように請求項24に記載のプレフォーム成形体を配置する第1工程と、
    前記金型内に溶融樹脂を射出することにより、前記第1面の側で前記プレフォーム成形体に一体化された前記樹脂成形体を成形する第2工程と、を備えるテキスタイル調樹脂成形体の製造方法。
  27. 前記プレフォーム成形体は、前記第2工程において、前記第2面の表面積が5〜40%大きくなるように延伸される請求項26に記載のテキスタイル調樹脂成形体の製造方法。
  28. 前記プレフォーム成形体は、前記テキスタイル調樹脂成形体の輪郭を形成するように予めトリミング処理されている請求項26に記載のテキスタイル調樹脂成形体の製造方法。
  29. 請求項25に記載のテキスタイル調樹脂成形体であって、
    前記プレフォーム成形体の輪郭の端面が前記樹脂成形体で覆われているテキスタイル調樹脂成形体。
  30. 請求項17に記載のテキスタイル調インモールド用シートを製造する方法であって、
    テキスタイル素材を準備する工程と、
    前記テキスタイル素材に、ポリビニルアルコール系フィルムを介在させて前記表面仮保護層を形成するためのフィルムを配置し、前記テキスタイル素材に配置された前記ポリビニルアルコール系フィルム及び前記表面仮保護層を形成するためのフィルムをプレスする工程を備えるテキスタイル調インモールド用シートの製造方法。
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