JP6766548B2 - 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第1の熱可塑性樹脂と、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、
前記糸が挿通されている、前記基材層に形成された針孔が、前記針孔のうち前記基材層の前記対面側の開口部、及び、前記針孔の孔内、のうちの少なくとも一方で閉塞されてい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、前記針孔は、前記基材層の前記対面側の前記開口部で閉塞されており、
前記針孔を閉塞している閉塞部は、縫製時に前記縫針が、前記基材層を貫通して、前記基材層の前記対面上に生じたバリが、前記針孔の前記開口部に埋め戻されてな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に記載の内装部品において、前記糸は、第2の熱可塑性樹脂を含み、
前記針孔は、前記孔内で閉塞されており、
前記針孔を閉塞している閉塞部は、前記第2の熱可塑性樹脂が、前記孔内で溶融固化されてな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。
[5]請求項5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第1の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、前記第1の熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
前記第1の熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボードを賦形する賦形工程と、
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前記表皮層を接合し、賦形された前記基材層と、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、
縫針の貫通によって形成された針孔のうち前記基材層の前記対面側の開口部、及び、前記針孔の孔内、のうちの少なくとも一方を閉塞する閉塞工程と、を備え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2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第1の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、前記第1の熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
前記第1の熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボードを賦形する賦形工程と、
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前記表皮層を接合し、賦形された前記基材層と、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、
前記縫針の貫通によって形成された針孔のうち前記基材層の前記対面側の開口部を閉塞する閉塞工程と、を備え、
前記閉塞工程は、前記糸模様形成工程において前記縫針が、前記基材層を貫通することによって、前記基材層の前記対面上に形成されたバリを、加熱軟化させて前記針孔の前記開口部に埋め戻す工程であ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3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第1の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、前記第1の熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
前記第1の熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボードを賦形する賦形工程と、
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前記表皮層を接合し、賦形された前記基材層と、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、
前記第2の熱可塑性樹脂を含んだ前記糸を用いて、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、
縫針の貫通によって形成された前記針孔の孔内を閉塞する閉塞工程と、を備え、
前記閉塞工程は、前記第2の熱可塑性樹脂を、前記孔内で溶融固化させる工程であ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4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第1の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、前記第1の熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
前記第1の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前記表皮層を接合し、賦形された前記基材層と、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、
前記縫針の貫通によって形成された針孔のうち前記基材層の前記対面側の開口部、及び、前記針孔の孔内、のうちの少なくとも一方を閉塞する閉塞工程と、を備え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第1の熱可塑性樹脂と、を含む。また、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。そして、糸2が挿通されている、基材層11に形成された針孔14が、針孔14のうち基材層11の対面11b側の開口部141、及び、針孔14の孔内142、のうちの少なくとも一方で閉塞されている。
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が縫製された領域111の機械的強度を、縫製前(即ち、糸模様13を備えない場合)よりも向上させることができる。
また、基材層11のうち縫製された領域111が、その周囲に比べて肉厚である場合には、この肉厚に形成された縫製用領域111(縫製により糸模様13が設けられて縫製された領域111となる)の密度が低下されるとともに、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、補強繊維と第1の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、第1の熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
第1の熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボードを賦形する賦形工程と、
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、賦形された基材層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、
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、
縫針の貫通によって形成された針孔14のうち基材層11の対面11b側の開口部141、及び、針孔14の孔内142、のうちの少なくとも一方を閉塞する閉塞工程と、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が縫製された領域111の機械的強度を、縫製前(即ち、糸模様13を備えない場合)よりも向上させることができる。
また、賦形工程において、第1の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を形成する場合には、縫製された領域111の機械的強度を、更に、向上させることができる。また、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。
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他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他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更に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。 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〜図6参照)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(1)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(2)によって意匠面(12a)に設けられた糸模様(13)を有し、
糸(2)が挿通されている、基材層(11)に形成された針孔(14)が、針孔(14)のうち基材層(11)の対面(11a)側の開口部(141)、及び、針孔(14)の孔内(142)、のうちの少なくとも一方で閉塞されていることを特徴とする。
尚、図1及び図3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、針孔14近傍を拡大して示す部分拡大図であり、針孔14がその開口部141で閉塞された形態を例示している。また、(d)図は、針孔14近傍を拡大して示す部分拡大図であり、針孔14の孔内142で閉塞された形態を例示している。
一方、図2及び図4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。
そして、図1及び図2に示す内装部品1に対し、図3及び図4に示す内装部品1は、縫製された領域111が、その周囲に比べて肉厚である点で異なる。即ち、図3及び図4に示す内装部品1は、肉厚部112を備えている。
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第1の熱可塑性樹脂(以下、単に「第1熱可塑性樹脂」ともいう)と、を含む。また、基材層11は、補強繊維及び第1熱可塑性樹脂繊維が一括に圧縮されたプレボード(基材層の前駆体)中の第1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を、厚みの小さい箇所の密度よりも低くできる。
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第1熱可塑性樹脂を繊維状に成形した第1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第1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第1熱可塑性樹脂(第1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る。従って、厚みの大きい箇所の密度は、厚みの小さい箇所の密度よりも低くできる。
本内装部品1は、基材層11の対面11b側の開口部141、及び、針孔14の孔内142、のうちの少なくとも一方で閉塞された針孔14を有する。糸模様13は、基材層11の対面11bと、表皮層12の意匠面12aと、の間で縫製された糸2によって形成される。そして、この糸模様13を設ける際、糸2を伴った縫針が、基材層11の対面11bと、表皮層12の意匠面12aと、の間で貫通されて針孔14’(閉塞前の針孔)が形成される。従って、閉塞前の針孔14’は、基材層11の対面11bと、表皮層12の意匠面12aと、の間で貫通された状態となる。その後、閉塞前の針孔14’は、開口部141及び孔内142の少なくとも一方で閉塞されて、閉塞後の針孔14となる。
尚、本明細書では、以降、閉塞前の針孔14’と閉塞後の針孔14とを区別して記載することが煩雑であるため、必要な場合を除き、これらを区別することなく、針孔14と記載する。
針孔14が閉塞されていることにより、閉塞されていない場合と比べて、内装部品1の強度を向上させることができる。即ち、通常は、内装部品1に対して糸模様13を設けると、貫通された針孔が糸模様13に沿って形成されることになる。例えば、糸模様13としてラインステッチを設けた内装部品では、ラインステッチに沿って糸2の縫製に伴って形成された針孔が連続的に羅列されることになる。そのため、針孔が破壊起点となると、ステッチラインに沿って、機械的強度の低いラインが形成されかねない。
しかしながら、本発明によれば、例えば、内装部品1に糸模様13としてラインステッチを形成した場合であっても、糸模様13のみを設けた場合よりも高い機械的強度が得られることは勿論のこと、糸模様13を設ける前よりも、更に、高い機械的強度を得ることができる。即ち、糸模様13を設けることにより、寧ろ、内装部品1の機械的強度を向上させることが可能となる。
更に、基材層11の補強繊維として植物繊維を用いた場合には、他繊維を補強繊維として用いる場合に比べて、針孔14(貫通孔の開口径)が大きくなる傾向にあり、強度低下がより大きく表れかねない。しかしながら、本内装部品1では、このような場合においても、糸模様13を設けることによって、これを設けない場合より、寧ろ、内装部品1の機械的強度を向上させることが可能となる。
針孔14は、どのように閉塞されていてもよく、開口部141及び孔内142以外の場所で閉塞されてもよいが、開口部141及び孔内142の少なくとも一方で閉塞されることが好ましい(図5〜図7参照)。
このうち、開口部141で閉塞される場合(図5参照)、針孔14を閉塞している閉塞部145は、縫製時に縫針が基材層11を貫通して、基材層11の対面11b上に生じたバリを、針孔14の開口部141に埋め戻してなる閉塞部145であることが好ましい。
バリは、上述のように、縫製時に縫針が基材層11を貫通して形成されたものである。従って、バリは、例えば、基材層11の一面11a側から対面11b側へ向かって縫針が挿通された際や、基材層11に縫針が刺し込まれた後、対面11b側から一面11a側へ引き抜かれた際、に対面11b上に突出するように形成される。
バリの大きさ及び形状等は特に限定されないが、バリは、基材層11を構成した一部であり、基材層11を構成した、補強繊維及び第1熱可塑性樹脂を含む。そして、通常、バリは、対面11b上に突出されたとしても、一部で基材層11と接続された状態となっている。
このようなバリを開口部141へ埋め戻して加熱すると、バリや開口部141を構成する第1熱可塑性樹脂が溶融された後、固化され、開口部141の内側に閉塞部145が形成することとなる。閉塞部145の形成には、上述のように、第1熱可塑性樹脂の溶融・固化を伴うため、開口部141と閉塞部145とは、第1熱可塑性樹脂を介して、一体的に接合された状態となる。
従って、本発明において、対面11b上に生じたバリが、針孔14の開口部141に埋め戻されてなる閉塞部145は、針孔14の対面11b側の開口部141を閉塞しており、基材層11と同じ補強繊維と第1熱可塑性樹脂を含んで、基材層11の対面11b側の針孔14の開口部141と一体化された閉塞部である。
但し、閉塞部145による閉塞状態は特に限定されず、例えば、針孔14の対面11b側と一面11aとの各開口間で、光の通過及び通気が遮断されない程度に閉塞されてもよいし、光の通過は遮断されるが通気は遮断されない程度に閉塞されてもよいし、光の通過及び通気の両方が遮断されるように閉塞してもよい。
一方、孔内142で閉塞される場合(図6参照)、針孔14を閉塞している閉塞部145は、糸2が、第2の熱可塑性樹脂(以下、単に「第2熱可塑性樹脂」ともいう)を含み、この第2熱可塑性樹脂が、孔内142で溶融固化されてなる閉塞部145であることが好ましい。即ち、予め縫製前に、糸2に第2熱可塑性樹脂を配合しておくことで、縫製後の糸2の一部を溶融固化することによって、閉塞部145を孔内142に形成できる。
この場合、第1熱可塑性樹脂と、第2熱可塑性樹脂とは、同じ熱可塑性樹脂であってもよいし、異なる熱可塑性樹脂であってもよい。より具体的には、組成が同じ熱可塑性樹脂であってもよいし、組成が異なる熱可塑性樹脂であってもよい。また、組成は同じるが、融点(融点が不明な場合には溶融開始温度)が異なる熱可塑性樹脂であってもよい。特に、第1熱可塑性樹脂の融点(融点が不明な場合は溶融開始温度)をTとし、第2熱可塑性樹脂の融点(融点が不明な場合は溶融開始温度)をTとした場合、−20≦T−T≦35であることが好ましく、5≦T−T≦35であることがより好ましい。特に、−20≦T−T≦35である場合、とりわけ、−10≦T−T≦10であれば、第1熱可塑性樹脂と第2熱可塑性樹脂とを共に溶融させることが可能となる。このため、基材層11を構成する第1熱可塑性樹脂と、糸2を構成する第2熱可塑性樹脂と、を孔内142で融合させることができる。この場合には、第1熱可塑性樹脂と第2熱可塑性樹脂とが共に溶融された閉塞部145を得ることもできる。
また、5≦T−T≦35である場合、とりわけ、10≦T−T≦35であれば、第1熱可塑性樹脂を溶融させることなく、第2熱可塑性樹脂のみを溶融させることが可能となる。このため、基材層11に影響を与えることなく、糸2を構成する第2熱可塑性樹脂のみを孔内142で溶融させることができる。
これらの形態では、糸2を構成する第2熱可塑性樹脂以外の糸2を構成する材料は、通常、溶融されることなく形状を維持して閉塞部145内に維持され、第2熱可塑性樹脂が溶融されて、孔内142の内壁に融着することによって、孔内142を閉塞する閉塞部145を形成できる。
更には、前述のように、バリの埋め戻しによる閉塞と、糸2に含まれる第2熱可塑性樹脂の溶融固化による閉塞と、を共に行って、より強固な閉塞を実現することもできる。即ち、基材層11の対面11b上に生じたバリが針孔14の開口部141に埋め戻されてなる閉塞部145と、第2熱可塑性樹脂が、孔内142で溶融固化されてなる閉塞部145と、の両方を有する針孔14(図7)とすることができる。
更に、上記以外に、例えば、別体の熱可塑性樹脂シートを、縫製によって形成された対面11b側の針孔14の配列に沿って位置させ、この熱可塑性樹脂シートを、溶融させることで、針孔14の開口部141を閉塞することができる。このような熱可塑性樹脂シートを用いる場合には、前述のバリの埋め戻しと共に閉塞を行うこともできる。熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂は限定されないが、前述の糸2を構成する第2熱可塑性樹脂をそのまま適用できる。
また、本内装部品1では、基材層11のうち縫製された領域111を、その周囲に比べて肉厚にすることができる。即ち、周囲に比べて肉厚に形成された肉厚部112を備え、この肉厚部112を貫通した針孔14を備えるとともに、針孔14が閉塞された内装部品1とすることができる。このように、肉厚部112に針孔14を備えて、更には、針孔14が閉塞されている場合には、肉厚部112を備えない場合に比べて、更に、機械的強度に優れた内装部品1とすることができる。
更に、肉厚に形成された縫製用領域111の密度は、その周囲に比べて低くなる。換言すれば、肉厚部112(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。このため、本内装部品1を製造する際には、縫針で基材層11を貫通し易くなって、縫針の摩耗を抑制できる。そして、縫針の摩耗を抑制できるので、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。即ち、基材層11に糸2を貫通させた糸模様13を設けながら、機械的強度が寧ろ向上された内装部品1を効率よく製造できる。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が得られる。
尚、縫製用領域111には、予備穴を設けてから縫製を行ってもよいが、通常、その必要がない。即ち、縫針が貫通するための予備穴を形成することなく縫針を貫通させることができる。
肉厚に形成された縫製用領域111の密度と、周囲113の密度との密度差は、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。
肉厚部112を設けた縫製用領域111では、その具体的な厚さは限定されないが、肉厚部112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8参照)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、肉厚部112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、縫製に利用する糸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8参照)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側へのみ突出して肉厚部112が形成されていてもよいし、基材層11の対面11b側へのみ突出して肉厚部112が形成されていてもよいし(図8参照)、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。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。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の平坦性を維持できる。
前述の基材層11を構成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第1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。
上記第1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第1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(−NH)、ニトロ基(−NO)、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第1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第1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。
また、前述のように、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6参照)。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(1本の糸2による貫通であってもよく、上下2本以上の異なる糸2を利用した貫通であってもよい)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、前述のように、肉厚部112を備えた縫製された領域111を利用する場合であって、糸模様13としてラインステッチを設ける場合、肉厚部112は、ラインステッチに沿った凸条とすることができる。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。
また同様に、糸模様13として、クロスステッチを設ける場合、肉厚部112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11b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、糸模様13として、刺繍を設ける場合、肉厚部112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(肉厚部112)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11b側へ突出された他部よりも肉厚に形成された肉厚部112を有し、この肉厚部112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。
糸模様13を構成する糸2は、どのような糸であってもよい。即ち、糸2は、短繊維を撚り合わせた構造のスパンヤーンであってもよく、長繊維構造(連続した長繊維である)を有するフィラメントヤーンであってもよく、これらの両方を用いることもできる。また、糸2は、モノフィラメントであってもよく、マルチフィラメントであってもよく、これらを併用してもよい。更には、撚糸であってもよく、非撚糸であってもよく、これらを併用してもよい。また、糸2としては、1本の糸を用いてもよいし、複数本の糸を用いてもよい。特に、本内装部品1では、上糸21と下糸22とを用いて、糸模様13を形成することができる。即ち、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できる(図5〜7参照)。また、上糸21と下糸22とを用いる場合、これらは同じ糸を用いてもよいが、異なる糸を用いることができる。例えば、上糸21としてスパンヤーンを用い、下糸22としてフィラメントヤーンを用いることができる。
糸2を構成する材料は特に限定されない。例えば、ポリエステル系樹脂(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等)、ポリアミド系樹脂(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、アラミド等)、ポリエーテルケトン系樹脂(ポリエーテルエーテルケトン等)、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、熱可塑性樹脂フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン等)、植物繊維(前述の基材層11を構成する補強繊維と同様の植物繊維が挙げられる)、動物性繊維(絹、獣毛等)など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。
また、前述のように、針孔14の孔内142で閉塞部145を形成する場合には、糸2は、構造繊維(第2熱可塑性樹脂の溶融時にも溶融・分解されず、糸の構造を維持できる繊維)と、第2熱可塑性樹脂とを含むことができる。
第2熱可塑性樹脂は、糸2内にどのように含まれてもよい。例えば、構造繊維と共に、第2熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂繊維が、含まれた糸2にすることができる。具体的には、複数本の構造繊維糸と、複数本の第2熱可塑性樹脂繊維糸と、が混撚された糸2が挙げられる。この場合、第2熱可塑性樹脂繊維糸は、構造繊維糸の外側を囲むように配置された糸2であることができる。
また、糸2は、芯鞘構造とすることができる。具体的には、1本の構造繊維糸を芯材として、その外周に第2熱可塑性樹脂からなる鞘材として配置された芯鞘構造の糸2とすることができる。
このように、針孔14の孔内142で閉塞部145を形成するための糸2は、孔内142の閉塞部145を形成する際の加熱によって、糸2の全体が溶融してもよいが、第2熱可塑性樹脂からなる糸2の一部のみが溶融し、構造繊維は溶融又は分解されない糸2とすることができる。この形態では、第2熱可塑性樹脂よりも融点の高い熱可塑性樹脂を芯材とすることが好ましい。
具体的には、上記の構造繊維や芯材として、ポリエステル樹脂(融点210℃超のポリエチレンテレフタレート等)及びナイロンなどの融点200℃超の熱可塑性樹脂を用いることができる。一方、上記の第2熱可塑性樹脂繊維や鞘材として、ポリエチレン及び低融点ポリエステル(融点190℃以下の結晶性ポリエチレンテレフタレート)などの融点200℃以下の熱可塑性樹脂を用いることができる。
更に、糸模様13を構成する糸2の太さは特に限定されないが、例えば、5番手以上10番手以下の糸を用いることができる。また、糸2を、上糸21及び下糸22に分けて用いる場合、上糸21及び下糸22は、同じ番手の糸を用いてもよく、異なる番手の糸を用いてもよい。異なる番手の糸2を用いる場合には、上糸21の番手に比べて、下糸22の番手が大きいことが好ましい。更には、上糸21は5番手以上7番手以下が好ましく、且つ、下糸22は8番手以上10番手以下が好ましい。
同様に、糸模様13を構成する糸2の繊度は限定されないが、例えば、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を形成する場合には、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。この場合、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。
また、このように、糸2として上糸21と下糸22とを用いる場合であって、第2熱可塑性樹脂を含んだ糸を用いる場合には、上糸21には第2熱可塑性樹脂が含まれず、下糸22のみに第2熱可塑性樹脂が含まれた形態として用いることができる。
[2]内装部品の製造方法
本発明の内装部品の製造方法(第1の方法)は、前述の本内装部品(1)の製造方法であって、
補強繊維と第1の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、第1熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程(PR1)と、
第1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(11a)側に表皮層(12x)を接合し、賦形された基材層(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、
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、
縫針の貫通によって形成された針孔(14)のうち基材層(11)の対面(11b)側の開口部(141)、及び、針孔(14)の孔内(142)、のうちの少なくとも一方を閉塞する閉塞工程(PR5)と、を備える(図9〜図12参照)。
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に含まれる第1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、補強繊維と第1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。
補強繊維及び第1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9及び図10参照)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、含まれる第1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、第1熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボード11xを賦形する工程である。
この工程は、例えば、コールドプレス機52(図9及び図10参照)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。即ち、クリアランスが大きい領域では、第1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、厚く形成できる。
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9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10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11参照)。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。
上記閉塞工程(PR5)は、縫針の貫通によって形成された針孔14のうち基材層11の対面11b側の開口部141、及び、針孔14の孔内142、のうちの少なくとも一方を閉塞する工程である。
この閉塞工程(PR5)は、どのように行ってもよいが、前述のように、縫製時に形成されたバリ114が針孔14の開口部141に埋め戻されてなる閉塞部145を備えた内装部品1を得る場合には、糸模様形成工程PR4において縫針が、基材層11を貫通することによって、基材層11の対面11b上に形成されたバリ114を、加熱軟化させて針孔14の開口部141に埋め戻す工程(第2の方法)とすることができる(図1(c)、図3(c)、図12参照)。
この場合には、加熱軟化させたバリ114を、押圧ローラー5を用いて、押圧することにより、開口部141内へ埋め戻すことができる。押圧ローラー5は、一方へのみ動かしてもよいが、対面11b上の針孔14が羅列された領域にそって往復運動させることで、より確実にバリ114を埋め戻すことができる。
また、バリ114の加熱は、基材層11の全部を加熱してもよいが、バリ114のみが軟化すればよいため、基材層11の対面11b側のみから加熱することもできる。加熱条件等は、加熱工程PR1におけると同様である。
また、閉塞工程(PR5)は、どのように行ってもよいが、前述のように、第2熱可塑性樹脂を含んだ糸2が、針孔14の孔内142で溶融固化されてなる閉塞部145を備える内装部品1を得る場合には、第2熱可塑性樹脂を含んだ糸2を、針孔14の孔内142で溶融固化させる工程(第3の方法)を備えることができる(図1(d)、図3(d)参照)。
尚、図9及び図10では、キャビティに凹部521を設けたコールドプレス機52を記載しているが、本方法(第1の方法〜第3の方法)では、キャビティに凹部521を備えないコールドプレス機52を用いても製造できる。
更に、前述した、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肉厚部112を備える内装部品1を得る場合には、本発明の内装部品の製造方法(第4の方法)により、この内装部品1を得ることができる。
即ち、加熱工程PR1と、
第1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、賦形された基材層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、
縫針の貫通によって形成された針孔14のうち基材層11の対面11b側の開口部141、及び、針孔14の孔内142、のうちの少なくとも一方を閉塞する閉塞工程PR5と、を備える内装部品1の製造方法により得ることができる。
この場合、賦形工程PR2は、前述と同様に、コールドプレス機52(図9及び図10参照)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、第1の方法におけると同様にできる。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。
積層体形成工程PR3は、第1の方法におけると同様にできる。
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11参照)。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。
また、閉塞工程PR5は、第1の方法におけると同様にできる。
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}。
この繊維補強ボード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℃に加熱された繊維補強ボード11xを得た(加熱工程PR1)。
次いで、加熱された状態の繊維補強ボード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9に示すように、凹凸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(1)を得た(賦形工程PR2及び積層体形成工程PR3)。
この際、金型内に設けられた溝深さを調整し、基材層11の対面11bにライン状の縫製用領域111(幅D111=1cm)を設け、肉厚部112の厚さが異なる下記2種の積層体1x(2)及び(3)も形成した。
積層体1x(1):周囲113の厚さ2.5mm、縫製用領域111の厚さ2.5mm
積層体1x(2):周囲113の厚さ2.5mm、縫製用領域111の厚さ3.0mm
積層体1x(3):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)〜(3)の縫製用領域111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1〜3、比較例2の4種の内装部品1を得た(使用した縫針24番手)。更に、縫製を行っていない比較例1(即ち、糸模様13を備えない)の内装部品を得た。
この際、比較例2及び実施例1では、およそ2〜3cmの長さを縫製した時点で、縫針が過熱し、煙が発生したため、放冷しながら縫製を完了させたのに対し、実施例2及び実施例3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1〜3、比較例1〜2)のラインステッチ(糸模様13)を有する領域(比較例1では同等の領域)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 0006766548
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。
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2の最大曲げ荷重は44N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、孔埋めを行った実施例1の最大曲げ荷重は52.4N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。
更に、肉厚部を形成して、縫製のし易さを確保した実施例2〜3では、61.2〜70.2Nと、更に高い最大曲げ荷重が得ら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、114;バリ、
12;表皮層、12a;表皮層の意匠面、
13;糸模様(ラインステッチ)、
14;針孔、14’;針孔、141;開口部、142;孔内、145;閉塞部、
2;糸(縫製糸)、21;上糸、22;下糸、
5:押圧ローラー、
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。
PR5;閉塞工程。

Claims (7)

  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第1の熱可塑性樹脂と、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、
    前記糸が挿通されている、前記基材層に形成された針孔が、前記針孔のうち前記基材層の前記対面側の開口部、及び、前記針孔の孔内、のうちの少なくとも一方で閉塞されており、
    前記針孔は、前記基材層の前記対面側の前記開口部で閉塞されており、
    前記針孔を閉塞している閉塞部は、縫製時に前記縫針が、前記基材層を貫通して、前記基材層の前記対面上に生じたバリが、前記針孔の前記開口部に埋め戻されてなることを特徴とする内装部品。
  2. 前記基材層のうち縫製された領域は、その周囲に比べて肉厚である請求項1に記載の内装部品。
  3. 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第1の熱可塑性樹脂と、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、
    前記糸が挿通されている、前記基材層に形成された針孔が、前記針孔のうち前記基材層の前記対面側の開口部、及び、前記針孔の孔内、のうちの少なくとも一方で閉塞されており、
    前記基材層のうち縫製された領域は、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。
  4. 前記糸は、第2の熱可塑性樹脂を含み、
    前記針孔は、前記孔内で閉塞されており、
    前記針孔を閉塞している閉塞部は、前記第2の熱可塑性樹脂が、前記孔内で溶融固化されてなる請求項に記載の内装部品。
  5. 請求項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第1の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、前記第1の熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
    前記第1の熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボードを賦形する賦形工程と、
    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前記表皮層を接合し、賦形された前記基材層と、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、
    前記縫針の貫通によって形成された針孔のうち前記基材層の前記対面側の開口部を閉塞する閉塞工程と、を備え、
    前記閉塞工程は、前記糸模様形成工程において前記縫針が、前記基材層を貫通することによって、前記基材層の前記対面上に形成されたバリを、加熱軟化させて前記針孔の前記開口部に埋め戻す工程であることを特徴とする内装部品の製造方法。
  6. 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第1の熱可塑性樹脂と、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、
    前記糸が挿通されている、前記基材層に形成された針孔が、前記針孔のうち前記基材層の前記対面側の開口部、及び、前記針孔の孔内、のうちの少なくとも一方で閉塞されており、
    前記糸は、第2の熱可塑性樹脂を含み、
    前記針孔は、前記孔内で閉塞されており、
    前記針孔を閉塞している閉塞部は、前記第2の熱可塑性樹脂が、前記孔内で溶融固化されてなる
    内装部品の製造方法であって、
    前記補強繊維と前記第1の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、前記第1の熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
    前記第1の熱可塑性樹脂が軟化された繊維補強ボードを賦形する賦形工程と、
    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前記表皮層を接合し、賦形された前記基材層と、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、
    前記第2の熱可塑性樹脂を含んだ前記糸を用いて、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、
    縫針の貫通によって形成された前記針孔の孔内を閉塞する閉塞工程と、を備え、
    前記閉塞工程は、前記第2の熱可塑性樹脂を、前記孔内で溶融固化させる工程であることを特徴とする内装部品の製造方法。
  7. 請求項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第1の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、前記第1の熱可塑性樹脂を軟化させる加熱工程と、
    前記第1の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前記表皮層を接合し、賦形された前記基材層と、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、
    前記縫針の貫通によって形成された針孔のうち前記基材層の前記対面側の開口部、及び、前記針孔の孔内、のうちの少なくとも一方を閉塞する閉塞工程と、を備えることを特徴とする内装部品の製造方法。
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