JP6693366B2 - 内装部品及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、内装部品及びその製造方法に関する。更に詳しくは、基体と表皮とを貼り合わせた内装部品及びその製造方法に関する。
ドアトリムやインストルメントパネル等のように、表皮を備えた内装部品では、その意匠面に縫製によりラインステッチのような糸模様を設けることができる。これにより、表皮の柄模様だけでは表現できない意匠を付与でき、より高い意匠性を発現させることができる。このような観点から、従来、様々な方法により糸模様を設ける試みがなされている。なかでも、表皮層と賦形済みの基材層とを積層した積層体を予め形成し、この積層体の表裏を貫通するように縫針を通して縫製を行って、表皮層の意匠面へ糸模様を施した内装部品が下記特許文献1及び下記特許文献2において知られている。
特開2015−160484号公報 特開2015−093601号公報
上記特許文献1及び特許文献2のようにして製造される内装部品では、糸模様の変形を防止できるメリットがある。例えば、予め糸模様を設けた表皮層を、凹凸形状等を付与するなどして賦形した基材層へ接合しようとすると、基材層に付与された凹凸形状に応じて、表皮層の延びが大きい箇所と、表皮層の延びが小さい箇所と、が混在することになり、糸模様の意匠が崩れてしまうという問題がある。これに対し、上述のように、賦形済みの基材層と表皮層とを予め積層した積層体の表裏に、縫針を貫通させて形成した糸模様は、意匠形状を維持させることができる点において優れている。
これら特許文献1及び2では、基材層のうち、縫製時に縫針が貫通する箇所の厚さを減じておくことにより、縫製し易くできることが開示されている。即ち、特許文献1では、基材4に、周囲よりもその厚さを減じた薄肉部7(ステッチ形成領域)を形成しておく方法が開示されている(段落[0029]〜[0030])。一方、特許文献2では、凹部521を形成することで、凹部521の底壁部である縫製部53は、周囲より厚さが小さくなり、ステッチ糸41を容易に縫い付けられることが開示されている(段落[0045])。
しかしながら、基材層は、表皮層を支持し、内装部品の強度を担う層であるため、厚さを薄くしてもなお十分な強度を備える必要がある。このため、縫製のし易さの観点のみから過度に、基材層を薄くすることはできない。また、硬く強度の高い基材層を貫通させて縫製を行うには、高い縫圧により、十分に太い縫針を用いて縫製を行う必要があるものの、縫針を太くすると、基材層を貫通させる際の抵抗が大きくなり、縫針の摩耗も多くなるという問題がある。縫針の摩耗が多くなると、縫製機の稼働を停止して、縫針を交換する回数を増やす必要を生じるため、生産効率の観点から好ましくない。即ち、このような種々の条件を縫製し易いように巧く釣り合わせることが未だ難しいという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、基材層を貫通させた糸模様を有しながら、高い機械的強度を有することができる内装部品を提供することを目的とする。更に、基材層の強度向上と縫製のし易さとを高度に両立させることができる内装部品の製造方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明は以下の通りである。
[1]請求項1に記載の内装部品は、基材層と、前記基材層の一面側に接合された表皮層と、を有する内装部品であって、
前記基材層は、補強繊維と、前記補強繊維同士を結着している熱可塑性樹脂と、を含み、
前記基材層の前記一面に対する対面と、前記表皮層の意匠面との間で縫製された糸によって前記意匠面に設けられた糸模様を有し、
前記基材層のうち前記縫製された領域は、その周囲に比べて肉厚であることを要旨とする。
[2]請求項2に記載の内装部品は、請求項1に記載の内装部品において、前記縫製された領域は、前記基材層の前記対面側へのみ肉厚に突出されていることを要旨とする。
[3]請求項3に記載の内装部品は、請求項1又は2に記載の内装部品において、前記糸模様が、ラインステッチであり、
前記縫製された領域が、前記ラインステッチに沿ってライン状に肉厚であることを要旨とする。
[4]請求項4に記載の内装部品は、請求項1乃至3のうちのいずれかに記載の内装部品において、前記縫製された領域は、その周囲に対して5%以上肉厚であることを要旨とする。
[5]請求項5に記載の内装部品は、請求項1乃至4のうちのいずれかに記載の内装部品において、前記糸の繊度は、500dtex以上1300dtex以下であることを要旨とする。
[6]請求項6に記載の内装部品の製造方法は、請求項1に記載の内装部品の製造方法であって、
前記補強繊維と前記熱可塑性樹脂とを含んで圧縮された繊維補強ボードを加熱し、前記熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
前記熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボードを賦形するとともに、圧縮を開放することにより周囲より肉厚な縫製用領域を形成する賦形工程と、
前記賦形工程とともに、又は、賦形工程後に、前記繊維補強ボードの一面側に表皮層を接合し、前記繊維補強ボードが賦形されてなる前記基材層と、その一面側に接合された前記表皮層とを有する積層体を得る積層体形成工程と、
前記縫製用領域を縫針が貫通するように、前記基材層の前記対面と、前記表皮層の前記意匠面との間で縫製を行い、前記糸模様を形成する糸模様形成工程と、を備えることを要旨とする。
[7]請求項7に記載の内装部品の製造方法は、請求項6に記載の内装部品の製造方法において、前記賦形工程では、前記縫製用領域が前記基材層の前記対面側へのみ肉厚に突出されるように、前記繊維補強ボードを賦形することを要旨とする。
[8]請求項8に記載の内装部品の製造方法は、請求項6又は7に記載の内装部品の製造方法において、ライン状に肉厚された前記縫製用領域を有することを要旨とする。
[9]請求項9に記載の内装部品の製造方法は、請求項6乃至8のうちのいずれかに記載の内装部品の製造方法において、前記縫製用領域は、その周囲に対して5%以上肉厚であることを要旨とする。
[10]請求項10に記載の内装部品の製造方法は、請求項6乃至9のうちのいずれかに記載の内装部品の製造方法において、前記糸模様を構成する糸の繊度が、500dtex以上1300dtex以下であることを要旨とする。
本発明の内装部品1は、基材層11と、基材層11の一面11a側に接合された表皮層12と、を有する。このうち、基材層11は、補強繊維と、補強繊維同士を結着している熱可塑性樹脂と、を含む。また、この内装部品1は、基材層11の一面11aに対する対面11bと、表皮層12の意匠面12aとの間で縫製された糸2によって意匠面12aに設けられた糸模様13を有し、基材層11のうち縫製された領域111は、その周囲113に比べて肉厚である。
これにより、本内装部品1は、基材層11を貫通させた糸2によって形成された意匠性の高い糸模様13を有しながら、糸模様13の配置された縫製された領域111の機械的強度を周囲113よりも高く維持できる。即ち、補強繊維とこの補強繊維同士を結着する熱可塑性樹脂とを含んだ基材層11が、肉厚に形成された縫製用領域111は密度が低下される一方、肉厚化により周囲113よりも高い機械的強度を有することができる。従って、糸模様13を備えるにも関わらず、周囲113よりも高い機械強度を有することができる。
更に、肉厚化により縫製用領域111は、周囲113よりも低い密度となるため、縫針を貫通し易くなり、縫針の摩耗を抑制でき、基材層11に糸2を貫通させながらも、生産効率よく内装部品1を製造できる。このため、意匠性の高い糸模様13を有しながらコスト安な内装部品1となる。
本発明の内装部品1の製造方法は、補強繊維と熱可塑性樹脂とを含んで圧縮された繊維補強ボードを加熱し、熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボードを賦形するとともに、圧縮を開放することにより周囲より肉厚な縫製用領域111を形成する賦形工程と、
賦形工程とともに、又は、賦形工程後に、繊維補強ボードの一面側に表皮層12を接合し、繊維補強ボードが賦形されてなる基材層11と、その一面11a側に接合された表皮層12とを有する積層体を得る積層体形成工程と、
縫製用領域111を縫針が貫通するように、基材層11の対面11bと、表皮層12の意匠面12aとの間で縫製を行い、糸模様13を形成する糸模様形成工程と、を備える。
これにより、基材層11を貫通させた糸2によって形成された意匠性の高い糸模様13を有しながら、糸模様13の配置された縫製された領域111の機械的強度を周囲113よりも高く維持した本内装部品1を製造できる。即ち、補強繊維と熱可塑性樹脂とを含んで圧縮された繊維補強ボードを、圧縮を開放することにより周囲より肉厚な縫製用領域111を形成しながら賦形することにより、肉厚であるにも関わらず、周囲113よりも密度が低く、縫針が貫通し易い縫製用領域111を形成できる。これにより、縫針の摩耗を抑制して、製造効率よく、意匠性の高い糸模様13を有する内装部品1を製造できる。
更に、縫製用領域111は、肉厚化により周囲113よりも高い機械的強度を有することができるため、糸模様13を備えてもなお、周囲113よりも高い機械強度を有することができる。
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部位を示す。
本発明の内装部品の一例を模式的に示す平面図(表皮層12の意匠面12a側)及び断面図である。 本発明の内装部品の一例を模式的に示す平面図(基材層11の対面11b側)及び断面図である。 本発明の内装部品の一例を模式的に示す部分的な断面図である。 本発明の内装部品の一例を模式的に示す部分的な断面図である。 本発明の内装部品の他例を模式的に示す部分的な断面図である。 本発明の内装部品の製造方法の一例を模式的に示す説明図である。 本発明の内装部品の製造方法の他例を模式的に示す説明図である。 本発明の内装部品の製造方法の一例を模式的に示す説明図である。
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
[1]内装部品
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
本発明の内装部品(1)(図1及び図2参照)は、基材層(11)と、基材層(11)の一面(11a)側に接合された表皮層(12)と、を有する内装部品であって、
基材層(11)は、補強繊維と、補強繊維同士を結着している熱可塑性樹脂と、を含み、
基材層(11)の一面(11a)に対する対面(11b)と、表皮層(12)の意匠面(12a)との間で縫製された糸(12)によって意匠面(12a)に設けられた糸模様(13)を有し、
基材層(11)のうち縫製された領域(111)は、その周囲に比べて肉厚であることを特徴とする。
尚、図1において、(a)図は、表皮層12の意匠面12a側の平面図である。また、(b)図は、(a)図内のZ−Z’における断面図である。更に、(c)図は、(b)図内の縫製された領域111近傍を拡大して示す部分拡大図である。
一方、図2において、(a)図は、基材層11の対面11b側の平面図である。また、(b)図は、(a)図内のZ−Z’における断面図である。
基材層11は、板状をなしている。即ち、全体として略一様な厚みを有する層である。また、通常、凹凸形状を有するように賦形されている。
この基材層11は、補強繊維と、補強繊維同士を結着している熱可塑性樹脂と、を含んでいる。基材層11は、補強繊維とそれを結着する熱可塑性樹脂とを含めばよく、それ以外の点については特に限定されないが、基材層11は、補強繊維及び熱可塑性樹脂繊維が一括圧縮されたプレボード(基材層の前駆体)中の熱可塑性樹脂を軟化させて賦形された層であることが好ましい。このような基材層11では、厚みの小さい箇所と厚みの大きい箇所とを比較すると、厚みの大きい箇所の密度が、厚みの小さい箇所の密度よりも確実に低いからである。
上述のプレボードは、補強繊維と、補強繊維同士を結着することとなる熱可塑性樹脂を繊維状に成形した熱可塑性樹脂繊維と、を混繊(繊維同士を混合)した後、板状に圧縮して得ることができ、通常、平板状である。基材層11は、このプレボードを加熱し、プレボード内に含まれる熱可塑性樹脂を軟化させた後、冷間プレスにより上述の凹凸形状を付与して得られる。こうして得られた基材層11は、補強繊維のスプリングバック作用により、プレボード内で固化されていた熱可塑性樹脂(熱可塑性樹脂繊維)による補強繊維に対する拘束が緩まり、プレボードの当初の厚みよりも全体としてより厚くなるように賦形されて、厚みの大きい箇所の密度が、厚みの小さい箇所の密度よりも低くなる。
本発明の内装材1では、基材層11の縫製された領域111はその周囲に比べて肉厚に形成されている。従って、縫製された領域111の密度が、その周囲に比べて低いこととなる。更に換言すれば、肉厚部(縫製された領域111)の密度が、その周囲の非肉厚部に比べて低いということになる。この密度差は、具体的には限定されないが、例えば、肉厚部(縫製された領域111)の密度をX(g/cm)とし、非肉厚部(縫製された領域111の周囲113)の密度をY(g/cm)とした場合に、X/Y<1であればよく、0.50≦X/Y≦0.95が好ましく、0.55≦X/Y≦0.90がより好ましく、0.60≦X/Y≦0.85が特に好ましく、0.65≦X/Y≦0.80がとりわけ好ましい。
密度X(g/cm)及び密度Y(g/cm)の各々具体的な範囲は特に限定されないが、例えば、密度Y(g/cm)は、0.30≦Y≦0.90とすることができ、0.33≦Y≦0.86が好ましく、0.37≦Y≦0.83がより好ましく、0.40≦Y≦0.80が特に好ましい。
尚、密度は以下の方法で測定できる。即ち、非肉厚部(縫製された領域111の周囲113)と、肉厚部112と、の各々の箇所から、密度測定用の所定の大きさの測定片を切り出し、この測定片を用いて算出する。密度測定用の長さ(L)、幅(W)、厚さ(D)の各々を測定(ノギス及び/又はマイクロメーターを利用できる)する。この密度算出用の長さ、幅、及び、厚さの各々は、無作為に選択した異なる5ヶ所で測定された平均値を用いる。また、密度測定用の重さ(S)は、上述の長さ、幅、厚さの測定を行った測定片を用い、5回の測定(電子はかりを利用できる)した重さの平均値を用いる。これらの測定値から、S/(L×W×D)により算出される値を上述の密度とする。
補強繊維としては、無機繊維(ガラス繊維等)や有機繊維(植物繊維、動物繊維等の天然繊維)が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよいし2種以上を併用してもよい。これらのうちでは、有機繊維が好ましく、更には、天然繊維が好ましく、特に、植物繊維が好ましい。植物繊維は、植物に由来する繊維であり、植物から取り出した繊維や、これを加工した繊維が含まれる。植物性繊維には、葉脈系植物繊維、靭皮系植物繊維、木質系植物繊維、その他の植物繊維が含まれる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
このうち、葉脈系植物繊維としては、アバカ、サイザル、アガベ等が挙げられる。また、靭皮系植物繊維としては、フラックス、ジュート、ヘンプ、ケナフ、ラミー等が挙げられる。更に、木質系植物繊維としては、広葉樹及び針葉樹等から採取された植物繊維が挙げられる。その他の植物繊維としては、ココヤシ殻繊維、オイルパーム空果房繊維、稲わら繊維、麦わら繊維、タケ繊維、綿等が挙げられる。これらのなかでは、葉脈系植物繊維、靭皮系植物繊維及びその他の植物繊維が好ましい。
植物繊維の繊維長は特に限定されないが、平均繊維長が10〜200mmであることが好ましく、20〜170mmがより好ましく、30〜150mmが特に好ましい。
植物繊維の繊維径は特に限定されないが、平均繊維径が0.01〜2.5mmであることが好ましく、0.1〜2.0mmがより好ましく、0.3〜1.5mmが特に好ましい。
尚、上記平均繊維長は、JIS L1015に準拠し、直接法にて無作為に単繊維を1本ずつ取り出し、伸張させずに真っ直ぐに伸ばし、置尺上で繊維長を測定し、合計200本について測定した値の平均値である。また、上記平均繊維径は、平均繊維長の測定に用いた合計200本の植物繊維を利用して測定される。即ち、各植物繊維の長さ方向の中央における繊維径を、光学顕微鏡を利用して測定した値の平均値である。
繊維材料を結着する熱可塑性樹脂の種類は特に限定されないが、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂及びABS樹脂等を用いることができる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
このうち、ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸、脂肪族ポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル樹脂等が挙げられる。また、脂肪族ポリエステル樹脂としては、ポリカプロラクトン及びポリブチレンサクシネート等が挙げられる。更に、芳香族ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。また、アクリル樹脂としては、メタクリレート、アクリレート等を用いて得られた各種樹脂が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂のなかでも、ポリオレフィン樹脂が好ましい。ポリオレフィン樹脂を構成するオレフィン単量体としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
即ち、ポリオレフィン樹脂としては、エチレン単独重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・1−へキセン共重合体、エチレン・4−メチル−1−ペンテン共重合体等のポリエチレン樹脂が挙げられる。これらのポリエチレン樹脂は、全構成単位数のうちの50%以上がエチレンに由来する単位の樹脂である。更に、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレン共重合体(プロピレン・エチレンランダム共重合体等)、プロピレン・1−ブテン共重合体等のポリプロピレン樹脂が挙げられる。これらのポリプロピレン樹脂は、全構成単位数のうちの50%以上がプロピレンに由来する単位の樹脂である。
本繊維ボードに含まれる熱可塑性樹脂は、非変性の熱可塑性樹脂のみであってもよいが、極性基を導入して変性された熱可塑性樹脂を含んでもよい。極性基としては、無水カルボン酸基(−CO−O−OC−)、カルボン酸基(−COOH)、カルボニル基(−CO−)、ヒドロキシル基(−OH)、アミノ基(−NH2)、ニトロ基(−NO2)、ニトリル基(−CN)等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
基材層11に含まれる補強繊維と熱可塑性樹脂との割合は特に限定されないが、基材層11に含まれる補強繊維と熱可塑性樹脂との合計を100質量%とした場合に、補強繊維の割合は、10質量%以上90質量%以下とすることができ、15質量%以上85質量%以下が好ましく、15質量%以上85質量%以下がより好ましく、20質量%以上80質量%以下が更に好ましく、25質量%以上75質量%以下がより更に好ましく、30質量%以上70質量%以下が特に好ましく、35質量%以上65質量%以下がより特に好ましく、40質量%以上60質量%以下がとりわけ好ましい。
表皮層12は、基材層11の一面11a側に接合された層であり、その外表面が、本内装部品1の意匠面12aとなる層である(図1参照)。即ち、表皮層12は、内装部品1の意匠面をなす層である。基材層11が凹凸形状に有する場合には、この凹凸形状に追従して基材層11の一面11a側に接合できる。
この表皮層12の構成は、特に限定されず、1層のみからなってもよく、2層以上からなってもよい。2層以上からなる場合、例えば、意匠面12aを有する表層(例えば、合成皮革や織物等)と、クッション層(表皮層12の非意匠面側に配置される)と、を備えた積層体を、表皮層12とすることができる。クッション層は、弾性を有する層である。クッション層を有することで、表皮層12の意匠面12a側からの触感に対して弾力感を与えることができる。クッション層を構成する材料は限定されないが、例えば、軟質ポリウレタンフォームを用いることができる。その他、十分なクッション性を有する限り、他の軟質樹脂フォームや不織布シート等を用いることもできる。その他、必要に応じて、不織布層、通気止層等が設けることもできる。
また、上述の表層及びクッション層以外にも、他層を備えることができる。他層としては、表層及びクッション層等の層間を接合する各種の接合用層を介することができる。接合用層としては、接着剤や、接合用の熱可塑性樹脂層等が例示される。また、内装部品1の積層方向への通気を抑制する通気抑制層等も例示される。これらの層は、1層のみを用いてもよく2層以上を併用してもよい。
更に、内装部品1は、基材層11の一面11aに対する対面11bと、表皮層12の意匠面12aとの間で縫製された糸2によって意匠面12aに設けられた糸模様13を有する(図1〜図4参照)。即ち、糸模様13は、基材層11の対面11bから表皮層12の意匠面12aまで貫通して縫製された糸2によって形成されており、通常、縫製された糸2が意匠面12a上に表れてなる糸条である。このような糸模様13としては、ラインステッチ、クロスステッチや刺繍(マーク、ロゴ、文字など)等を挙げることができる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
上記のうち、ラインステッチは、ライン状の糸条であり、直線状の糸条であってもよく、曲線状の糸条であってもよい。また、ラインステッチは、1本の糸条から形成されていてもよく、2本以上(複数本)の並列された糸条によって、全体としてライン状に視認されるように形成されてもよい。
クロスステッチは、複数本のラインステッチ同士が交差して配置されたステッチである。ラインステッチ同士の交差角度は限定されない。このようなクロスステッチによって、例えば、キルティング模様を形成できる。
刺繍は、意匠面12a上に表れた糸条の集合体であり、全体としてライン状よりも複雑な模様を形成する糸模様13である。即ち、マーク、ロゴ、文字、図形、絵柄等の糸模様13が例示される。
具体的には、例えば、自動車のドアトリムの各部、アームレスト、アッパートリム、加飾パネル、オーナメントパネル、ロアトリム、ポケット(ドアトリムポケット)、クォータートリム等の各種のトリム部品や、サイドガーニッシュ、バックドアトリム等に施したラインステッチや刺繍が挙げられる。
そして、この糸模様13を備えるために、糸2によって縫製された基材層11の領域111(縫製された領域111)は、その周囲に比べて肉厚にされている。即ち、前述のように、基材層11の縫製された領域111が肉厚であることにより、この部位の密度X(g/cm)が、その周囲の密度Y(g/cm)よりも小さくなる。これにより、糸模様13を形成する際に、縫針を貫通させ易くなるとともに、基材層11を貫通させて縫製を行ったとしても、この部位の機械強度を高く維持することができるようになる。
即ち、前述のように、基材層11は、厚みの大きい箇所の密度が、厚みの小さい箇所の密度よりも低くなる。このため、基材層11内で周囲よりも肉厚にされた縫製用領域111の密度は、周囲よりも相対的に低くなり、周囲に比べて縫針を貫通させ易くすることができる。これにより、縫針の摩耗を抑制でき、縫製機械に装着された縫針の交換回数を軽減し、生産効率を向上させることができる。尚、縫製用領域111には、予備穴を設けてもよいが、通常、その必要がなく、縫針が貫通するための予備穴を予め形成する必要がなく、また、予備穴が無くとも縫針を貫通させることができる。これは、補強繊維として、植物繊維を用いる場合に顕著である。
また、縫製用領域111は、周囲よりも密度が低いものの、厚みがより厚いために、周囲に比べてより高い曲げ弾性率を備えることができる。従って、縫製によって縫針が貫通したとしても、縫製された領域111の機械強度が、周囲よりも小さくなることが防止され、例えば、糸模様13としてラインステッチを施したとしても、機械強度が周囲よりも低いライン状の部位が形成されることがなく、耐衝撃性により優れた内装部品1を得ることができる。
縫製された領域111は、縫製により糸2が貫通されている領域が含まれるように、周囲113より肉厚に形成された領域である。
例えば、糸模様13がラインステッチである場合、肉厚な領域として、ラインステッチに沿った凸条を備えることができる。即ち、基材層11が、その対面側へ突出された畝(凸条)を有し、この畝の凸頂に沿って糸2が縫製されてなる糸模様13としてのラインステッチを備えることができる。
また、例えば、糸模様13がクロスステッチである場合、肉厚な領域として、クロスステッチに沿った凸条を備えることができる。即ち、基材層11が、その対面側へ突出された格子条に配置された畝(凸条)を有し、この畝の凸頂に沿って糸模様13としてのクロスステッチを備えることができる。
更に、例えば、糸模様13が刺繍である場合、肉厚な領域として、刺繍を構成する各糸条に沿って対応した畝(凸条)を備えることもできるが、刺繍の全体が含まれるように、この領域に対応して凸領域を備えることができる。即ち、基材層11の所定領域に、基材層11の対面側へ突出された他部よりも肉厚に形成された肉厚領域を有し、この肉厚領域内に糸模様13としての刺繍を備えることができる。
尚、全てのラインステッチ、クロスステッチ及び刺繍に対応して肉厚な領域を有することが好ましいが、一部に対応する肉厚な領域を備えない形態であっても本発明の効果が十分に得られる場合も当然ある。
縫製された領域111の具体的な厚さは限定されないが、縫製された領域111は、その周囲113に対して5%以上肉厚であることが好ましい。即ち、基材層11の周囲113の厚さをL113(mm)とし、基材層11の縫製された領域111の厚さをL111(mm)とし、肉厚部112の厚さをL112(mm)(L112=L111−L113)とした場合(図4及び図5参照)に、基材層11の周囲113の厚さL113に対する肉厚部112の厚さL112の比(L112/L111)は、(L112/L113)≧0.05であることが好ましい。L112/L113が0.05以上であることにより、縫製用領域111(縫製後に、縫製された領域111)の優位な密度低下と機械強度向上を得ることができるため、縫製し易く、且つ、機械強度低下のない糸模様13を形成できる。この比(L112/L113)は、更に、0.08≦(L112/L113)≦1.5がより好ましく、0.10≦(L112/L113)≦1.0が更に好ましく、0.13≦(L112/L113)≦0.9がより更に好ましく、0.16≦(L112/L113)≦0.8が特に好ましく、0.18≦(L112/L113)≦0.7がとりわけ好ましい。
また、肉厚な領域の幅は特に限定されず、縫製により糸2が貫通されている領域が含まれるものであればよいが、例えば、縫製に利用された糸2の繊度をS(dtex)とし、基材層11の肉厚な領域(縫製用領域111)の幅をD111(mm)とした場合(図4及び図5参照)に、これらの比(S/D111)は100以上であることが好ましい。この比(S/D111)は、更に、100≦(S/D111)≦800がより好ましく、150≦(S/D111)≦600が更に好ましく、180≦(S/D111)≦500がより更に好ましく、200≦(S/D111)≦450が特に好ましく、250≦(S/D111)≦400がとりわけ好ましい。
縫製された領域111は、基材層11の一面11a側へ突出して肉厚部112が形成されていてもよく、基材層11の対面11b側へ突出して肉厚部112が形成されていてもよく(図4参照)、更には、基材層11の一面11a及び対面11bの両側へ突出して肉厚部112が形成されていてもよい(図5参照)。これらのなかでは、縫製された領域111は、基材層11の対面11b側へのみ肉厚に突出されていることが好ましい。即ち、基材層11の対面11b側へ突出して肉厚部112が形成されている(図4参照)ことが好ましい。この場合は、基材層11の一面11a側へ突出して肉厚部112が形成されている場合に比べて、意匠面12aの平坦性を維持し易い。
この糸模様13は、基材層11の対面11bと表皮層12の意匠面12aとの間を、1本の糸2を貫通させることで形成してもよいし、また、上糸21と下糸22とを用いて、各々上下から基材層11の対面11bと表皮層12の意匠面12aとの間を貫通するように縫製してもよい(図3参照)。これらのうちでは、後者が好ましい。更に、上糸21と下糸22とを用いる場合、上糸21と下糸22とを比較した場合に、上糸21の繊度を、下糸22の繊度よりも大きくすることが好ましい。
更に、糸模様13は、どのような形態であってもよい。例えば、ライン状の糸模様13(即ち、ラインステッチ)であってもよいし、ライン状の糸模様13が更に交差されたクロスステッチ状の糸模様13であってもよいし、ライン状の糸模様13の集合によって表現された描画(即ち、刺繍)であってもよい。
このうち、本発明の内装部品1では、特に糸模様13が、ラインステッチである場合に、発明の効果を特に顕著に発揮させることができ好ましい。糸模様13がラインステッチである場合、縫製された領域111はラインステッチに沿ってライン状に肉厚に形成されていることが好ましい。即ち、基材層11が、その対面側へ突出された畝(凸条)を有し、この畝の凸頂に沿って糸2が縫製されてなる糸模様13としてのラインステッチを備えることが好ましい。
このラインステッチとしては、例えば、自動車のドアトリムの各部、具体的には、アームレスト、アッパートリム、加飾パネル、オーナメントパネル、ロアトリム、ポケット(ドアトリムポケット)、クォータートリム等の各種のトリム部品や、サイドガーニッシュ、バックドアトリム等に施したラインステッチが挙げられる。
糸模様13を構成する糸2の材質及び繊度は限定されないが、特に繊度は、500dtex以上1300dtex以下が好ましく、570dtex以上1250dtex以下がより好ましく、640dtex以上1230dtex以下が特に好ましい。
また、上述のように、上糸21及び下糸22を用いて糸模様13を形成する場合であって、上糸21の繊度を下糸22の繊度よりも大きくする場合、上糸21の繊度は、850dtex以上1300dtex以下が好ましく、900dtex以上1250dtex以下がより好ましく、950dtex以上1200dtex以下が特に好ましい。一方、下糸22の繊度は、500dtex以上850dtex未満が好ましく、550dtex以上825dtex以下がより好ましく、600dtex以上800dtex以下が特に好ましい。
[2]内装部品の製造方法
本発明の内装部品の製造方法は、前述の本発明の内装部品(1)の製造方法であって、
補強繊維と熱可塑性樹脂とを含んで圧縮された繊維補強ボード(11x)を加熱し、熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程(PR1)と、
熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボード(11x)を賦形するとともに、圧縮を開放することにより周囲より肉厚な縫製用領域(111)を形成する賦形工程(PR2)と、
賦形工程(PR2)とともに、又は、賦形工程(PR2)後に、繊維補強ボード(11x)の一面側に表皮層(12x)を接合し、繊維補強ボード(11x)が賦形されてなる基材層(11)と、その一面(11a)側に接合された表皮層(12)とを有する積層体(1x)を得る積層体形成工程(PR3)と、
縫製用領域(111)を縫針が貫通するように、基材層(11)の対面(11b)と、表皮層(12)の意匠面(12a)との間で縫製を行い、糸模様13を形成する糸模様形成工程(PR4)と、を備える(図6〜図8参照)。
上記加熱工程(PR1)は、繊維補強ボード11xを加熱して、繊維補強ボード11xに含まれる熱可塑性樹脂を軟化させる工程である。この工程で用いる繊維補強ボード11xは、内装部品1において基材層11となる前駆体である。繊維補強ボード11xは、補強繊維と熱可塑性樹脂とを含んで圧縮された板状体であり、通常、平板形状である。繊維補強ボード11xの厚さ(加熱工程前における厚さ)は、例えば、1mm以上10mm以下とすることができる。
補強繊維及び熱可塑性樹脂については、前述の通りである。加熱工程PR1において、繊維補強ボード11xは、どのようにして、加熱してもよいが、加熱によって圧縮が過度に開放されないように、圧力を加えながら加熱を行うことが好ましい。このような観点から、ホットプレス機51(図6及び図7参照)を用いて加熱することが好ましい。
繊維補強ボード11xの加熱条件等は、その構成材料等により適宜設定できる。具体的には、例えば、含まれる熱可塑性樹脂がポリオレフィンである場合には、70℃以上(繊維補強ボード11xの内部の温度)にまで加熱することが好ましい。この加熱温度は、更に、80℃以上150℃以下とすることが好ましく、85℃以上130℃以下とすることがより好ましく、90℃以上120℃以下とすることが特に好ましい。
上記賦形工程(PR2)は、熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボード11xを賦形するとともに、圧縮を開放することにより周囲113より肉厚な縫製用領域111を形成する工程である。
この工程は、例えば、コールドプレス機52(図6及び図7参照)を用いて行うことができる。そして、賦形厚さは、キャビティのクリアランスを変化させることで制御できる。具体的には、キャビティ内において、縫製用領域111となる領域は、基材層11の周囲113となる領域に比べて、クリアランスを大きく設定した凹部521をキャビティに設けてコールドプレスを行うことで、周囲113より肉厚な縫製用領域111を形成できる。即ち、クリアランスが大きい領域では、周囲113に比べて、熱可塑性樹脂による補強繊維に対する拘束がより多く解放されることで、圧縮開放され、周囲より肉厚な縫製用領域111を形成できる。この作用により、縫製用領域111は、縫針を貫通させ易い低密度な領域でありながら、機械的強度が周囲113よりも高い領域にすることができる。
コールドプレス成形時の成形条件は、特に限定されないが、例えば、成形時の型温度は、20℃以上60℃以下にすることができる。また、型締め時間は30秒以上60秒以下とすることができる。
尚、糸模様13を設ける以前の積層体1xにおける縫製用領域111と、糸模様13を設けた後の内装部品1における縫製された領域111とは、糸模様13の有無のみが異なり、形状、幅、厚さ等は、糸模様13の有無に係らず、通常、同じである。従って、縫製用領域111の形態として、前述の縫製された領域111の記載をそのまま適用できる。
上記積層体形成工程(PR3)は、賦形工程(PR2)とともに、又は、賦形工程(PR2)後に、繊維補強ボード11xの一面11a側に表皮層12xを接合し、繊維補強ボード11xが賦形されてなる基材層11と、その一面11a側に接合された表皮層12とを有する積層体1xを得る工程である。この積層体形成工程PR3で接合する表皮層12xは、即ち、内装部品1の表皮層12となる前駆体であり、前駆表皮層12xである。
この積層体形成工程PR3は、図6に示すように、賦形工程PR2と同時に行うことができる。即ち、コールドプレス機52に、加熱した繊維補強ボード11xとともに、前駆表皮層12xを導入し、これらを一括プレスすることにより、繊維補強ボード11xの賦形と同時に、前駆表皮層12xを繊維補強ボード11xの一面に接合することができる。
また、積層体形成工程PR3は、図7に示すように、賦形工程PR2とは別の工程として行うことができる。即ち、賦形済みの繊維補強ボード11xを、吸引テーブル53上にセットし、賦形済みの繊維補強ボード11xの対面側から吸引しながら、前駆表皮層12xを賦形済みの繊維補強ボード11xの一面に吸着させ、加熱することにより、接合することができる。繊維補強ボード11xは、先に説明したように多孔性を有するために、上述のような吸引が可能である。
接合時には、繊維補強ボード11x及び前駆表皮層12xの各々に熱可塑性樹脂が含まれる場合には、これらの熱可塑性樹脂を軟化・溶融させることで、両者の熱可塑性樹脂を利用して接合できる。また、熱可塑性樹脂とは別に、接着剤を単独又は併用することができる。
上記糸模様形成工程(PR4)は、縫製用領域111を縫針が貫通するように、基材層11の対面11bと、表皮層12の意匠面12aとの間で縫製を行い、糸模様13を形成する工程である(図8参照)。この工程は、特に限定されず、従来公知の方法を用いて行うことができる。糸2を構成する材料は限定されず、例えば、ポリエステル糸、ナイロン糸等を適宜利用できる。
この工程では、周囲113に比べて肉厚にされることで、密度が低くなった縫製用領域111に、縫針を貫通させて縫製を行うため、縫製のし易さと縫針の摩耗抑制とを得ながら、糸模様13の形成箇所の機械強度を低下させないようにすることができる。
そして、先に説明したように、本内装部品1における縫製された領域111は、基材層11の対面11b側へのみ肉厚に突出された形態にすることができるが、このために、本製造方法では、賦形工程において、縫製用領域111が基材層11の対面11b側へのみ肉厚に突出されるように、繊維補強ボード11xを賦形することができる。
また、本内装部品1では、糸模様13がラインステッチであり、縫製された領域111が、ラインステッチに沿ってライン状に肉厚である形態とすることができるが、このために、本製造方法では、ライン状に肉厚された縫製用領域111を形成することができる。
更に、本内装部品1では、縫製された領域111は、その周囲に対して5%以上肉厚にすることができるが、このために、本製造方法では、縫製用領域111を、その周囲113に対して5%以上肉厚に形成できる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
[1]試験片の作成
補強繊維と熱可塑性樹脂繊維とを質量比50:50で混繊した後、圧縮して得られた、厚さ2mmの繊維補強ボード11xを用意した{補強繊維は、平均繊維長70mmのケナフ繊維であり、熱可塑性樹脂繊維は、ポリプロピレン(非変性:変性=95質量%:5質量%の混合樹脂)を紡糸した合成繊維(6dtex、平均繊維長51mm)である}。
この補強繊維ボード11xを、ホットプレス機51(ヒータを備えた油圧プレス装置)に挟んで加熱圧締して、温度210℃に加熱された補強繊維ボード11xを得た(加熱工程PR1)。
次いで、加熱された状態の補強繊維ボード11xを、コールドプレス機52に供給し、20〜60℃で30〜60秒間成形し、図2に示すように、基材層11の対面11bにライン状の縫製用領域111(幅D111=1cm)を有する形状に賦形するとともに、繊維補強ボード11xの一面11aに表皮層12を接合して、積層体1xを得た(賦形工程PR2及び積層体形成工程PR3)。
この際、縫製用領域111の肉厚部112の厚さを変化させた下記4種の積層体1xを得た。
積層体1x(1):周囲113の厚さ2.5mm、縫製用領域111の厚さ2.0mm
積層体1x(2):周囲113の厚さ2.5mm、縫製用領域111の厚さ2.5mm
積層体1x(3):周囲113の厚さ2.5mm、縫製用領域111の厚さ3.0mm
積層体1x(4):周囲113の厚さ2.5mm、縫製用領域111の厚さ3.5mm
尚、積層体1x(1)〜(4)の周囲113(厚さ2.5mm)の領域の密度は0.60g/cmである。
これまでに得られた各積層体1x(1)〜(4)の各々縫製用領域111(比較例では、縫製用領域111に対応する部位)に、上糸21として、繊度1180dtex(糸5番手)のポリエステル糸を用い、下糸22として、繊度740dtex(糸8番手)のポリエステル糸を用いて、縫製用領域111の幅中央部にラインステッチを縫製によって形成して、実施例1〜2、比較例2〜3の4種の内装部品1を得た(使用した縫針24番手)。更に、比較例1として、縫製を行わず、糸模様を設けていない内装部品1を得た。
この際、比較例2及び比較例3では、およそ2〜3cmの長さを縫製した時点で、縫針が過熱し、煙が発生したのに対し、実施例1及び実施例2では、終始問題無く縫製を行うことができた。
得られた内装部品1(実施例1〜2、比較例1〜3)のラインステッチ(糸模様13)を有する領域を、150mm×50mmの長方形であり、長手方向の中央にラインステッチが通るように、試験片に切り出した(ラインステッチは長手方向に沿って配置される)。次いで、JIS K7171に準じ、最大曲げ荷重を測定した。この測定に際しては、試験片を支点間距離100mmとした2つの支点(曲率半径5.0mm)で支持しながら、支点間中心に配置した作用点(曲率半径3.2mm)から速度50mm/分にて荷重の負荷を行って測定を行った。その結果を、表1に示した。
Figure 0006693366
表1の結果から、基材層11を貫通させた糸模様13を有しながら、高い機械的強度を有することができる内装部品1を提供できることが分かる。更に、基材層11の強度向上と縫製のし易さとを高度に両立させることができることが分かる。
即ち、糸模様13を備えない比較例1の最大曲げ荷重が46Nであるのに対して、縫製を行って糸模様13を設けた比較例3の最大曲げ荷重は44Nに低下していることが分かる。同様に、縫製用領域111の厚さが周囲113よりも薄くされた比較例2においても、最大曲げ荷重は36Nへ大幅に低下していることが分かる。
しかしながら、縫製を行って糸模様13を設けながら、基材層11のうち縫製された領域111が、その周囲113に比べて肉厚にされた実施例1〜2では、最大曲げ荷重が51.0〜58.5Nであり、縫製前に比べて寧ろ向上されていることが分かる。
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
本発明の内装部品及びその製造方法(自動車及び鉄道車両等)は、車両、航空機、船舶、建築等の各種分野における内装部品及びその製造方法として広く利用される。
具体的には、自動車のドアトリム、アームレスト、アッパートリム、加飾パネル、オーナメントパネル、ロアトリム、ポケット(ドアトリムポケット)、クォータートリム等のトリム系部品;ピラーガーニッシュ;カウルサイドガーニッシュ(カウルサイドトリム);サイドエアバッグ周辺部品等のシート系部品;センタークラスター、レジスター、センターボックス(ドア)、グラブドア、エアバッグ周辺部品等のインストルメントパネル系部品;センターコンソール;オーバヘッドコンソール;サンバイザー;デッキボード(ラゲージボード)、アンダートレイ;パッケージトレイ;CRSカバー;シートサイドガーニッシュ;アシストグリップ;パッシングライトレバー等が挙げられる。
1;内装部品、
11;基材層、11a;基材層の一面、11b;基材層の対面、
111;縫製された領域(肉厚な領域)、縫製用領域、112;肉厚部、
113;周囲、
12;表皮層、12a;表皮層の意匠面、
13;糸模様(ラインステッチ)、
2;糸(縫製糸)、21;上糸、22;下糸、
1x;積層体、
11x;繊維補強ボード、
12x;表皮層(表皮層12の前駆体である前駆表皮層12x)、
PR1;加熱工程、
PR2;賦形工程、
PR3;積層体形成工程、
PR4;糸模様形成工程。

Claims (10)

  1. 基材層と、前記基材層の一面側に接合された表皮層と、を有する内装部品であって、
    前記基材層は、補強繊維と、前記補強繊維同士を結着している熱可塑性樹脂と、を含み、
    前記基材層の前記一面に対する対面と、前記表皮層の意匠面との間で縫製された糸によって前記意匠面に設けられた糸模様を有し、
    前記基材層のうち前記縫製された領域は、その周囲に比べて肉厚であることを特徴とする内装部品。
  2. 前記縫製された領域は、前記基材層の前記対面側へのみ肉厚に突出されている請求項1に記載の内装部品。
  3. 前記糸模様が、ラインステッチであり、
    前記縫製された領域が、前記ラインステッチに沿ってライン状に肉厚である請求項1又は2に記載の内装部品。
  4. 前記縫製された領域は、その周囲に対して5%以上肉厚である請求項1乃至3のうちのいずれかに記載の内装部品。
  5. 前記糸の繊度は、500dtex以上1300dtex以下である請求項1乃至4のうちのいずれかに記載の内装部品。
  6. 請求項1に記載の内装部品の製造方法であって、
    前記補強繊維と前記熱可塑性樹脂とを含んで圧縮された繊維補強ボードを加熱し、前記熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
    前記熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボードを賦形するとともに、圧縮を開放することにより周囲より肉厚な縫製用領域を形成する賦形工程と、
    前記賦形工程とともに、又は、賦形工程後に、前記繊維補強ボードの一面側に表皮層を接合し、前記繊維補強ボードが賦形されてなる前記基材層と、その一面側に接合された前記表皮層とを有する積層体を得る積層体形成工程と、
    前記縫製用領域を縫針が貫通するように、前記基材層の前記対面と、前記表皮層の前記意匠面との間で縫製を行い、前記糸模様を形成する糸模様形成工程と、を備えることを特徴とする内装部品の製造方法。
  7. 前記賦形工程では、前記縫製用領域が前記基材層の前記対面側へのみ肉厚に突出されるように、前記繊維補強ボードを賦形する請求項6に記載の内装部品の製造方法。
  8. ライン状に肉厚された前記縫製用領域を有する請求項6又は7に記載の内装部品の製造方法。
  9. 前記縫製用領域は、その周囲に対して5%以上肉厚である請求項6乃至8のうちのいずれかに記載の内装部品の製造方法。
  10. 前記糸模様を構成する糸の繊度が、500dtex以上1300dtex以下である請求項6乃至9のうちのいずれかに記載の内装部品の製造方法。
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