JP7022828B2

JP7022828B2 - 車両用内装部品の製造方法

Info

Publication number: JP7022828B2
Application number: JP2020528573A
Authority: JP
Inventors: 大樹野村
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2022-02-18
Anticipated expiration: 2038-07-03
Also published as: CN112292246A; WO2020008529A1; DE112018007798T5; JPWO2020008529A1; US20210229323A1

Description

本発明は、車両用内装部品の製造方法に関する。

従来より、ドアトリム、ヘッドライニング（ルーフトリム）等に代表される車両用内装部品として、合成樹脂製の基材の表面を表皮で覆った構成が知られている（例えば特許文献１参照）。表皮には、意匠性、クッション性等の観点から、スエード調と称される表面が起毛された素材が好まれている。

基材に熱可塑性樹脂を用いた車両用内装部品の製造方法（第１の製造方法）として、例えば次の手法が知られている。まず、基材を加熱することで、基材を軟化させるとともにその表面を溶融させる。つぎに、基材の軟化及びその表面の溶融が保たれている状態において、基材の表面に表皮を積層し、その積層体を成形金型によりコールドプレスして基材を成形するとともにその表面に表皮を圧着する。

また、基材に熱硬化性樹脂を用いた車両用内装部品の製造方法（第２の製造方法）として、例えば次の手法が知られている。まず、成形金型によりホットプレスして基材を成形する。つぎに、基材の表面に接着剤を塗布した上で表皮を積層し、その積層体を成形金型によりコールドプレスして基材の表面に表皮を圧着する。

これらの方法によれば、表皮を圧着する際に、表皮の表面に熱が加わらない様な手法を採用している。そのため、スエード調のような熱によるダメージを受け易い意匠面を備える表皮を用いる場合であっても、外観品質の低下を抑制することができる。

特開２００２－２１５１６９号公報

しかしながら、第１の製造方法によれば、加熱時間及びプレス時間を要するため、１製品あたりの生産時間が増加する。また、基材を加熱する加熱炉等の設備が必要となる。さらに、熱可塑性樹脂を用いると、完成品の熱挙動が大きくなることから、剛性低下を補うために厚みを増やす必要があり、製品の重量増加が懸念される。

また、第２の製造方法によれば、基材を成形した後に接着剤を塗布するため、接着剤分の重量増加及びコストアップに繋がってしまう。また、基材に塗布された接着剤が金型へ付着することを防ぐ必要がある。さらに、ホットプレス用の成形金型に加え、表皮を圧着するためのコールドプレス用の成形金型を準備する必要があり、コストアップが懸念される。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表皮の意匠面に与えられるダメージを抑制し、外観品質に優れる車両用内装部品を製造することができる車両用内装部品の製造方法を提供することである。

かかる課題を解決するために、本発明は、表面に表皮を備える車両用内装部品の製造方法を提供する。この製造方法は、熱硬化樹脂からなる基材と、当該基材の表面側に位置付けられてクッション性を有すると共に表面が起毛した素材、ポリエステル素材、又はレーヨン素材により形成された表皮と、厚みが０．００１ｍｍ以上３０ｍｍ以下、圧縮強度が４．０ｋＰａ以上７．０ｋＰａ以下、及び破断強度が９．０Ｎ以上１３．０Ｎ以下であると共に表皮の表面側に位置付けられる保護材と、が予め積層された積層体に対して、成形金型によりホットプレス成形を行う第１工程と、成形金型から積層体を脱型させた後、表皮の表面から保護材を剥離する第２工程と、を有している。

本発明は、表面に表皮を備える車両用内装部品の製造方法を提供する。この製造方法の他の製造方法は、熱硬化樹脂からなる基材と、当該基材の表面側に位置付けられてクッション性を有すると共に表面が起毛した素材、ポリエステル素材、又はレーヨン素材により形成された表皮とが予め積層された積層体に対して、厚みが０．００１ｍｍ以上３０ｍｍ以下、圧縮強度が４．０ｋＰａ以上７．０ｋＰａ以下、及び破断強度が９．０Ｎ以上１３．０Ｎ以下である保護材によって表皮との接触面が覆われた成形金型によりホットプレス成形を行う第１工程と、成形金型から積層体を脱型させることで表皮の表面から保護材を剥離する第２工程と、を有している。

また、本発明において、保護材は、表皮よりも高い伸縮性を有し、ウレタンフォーム、又はポリアミド系繊維で形成されることが好ましい。

本発明に係る製造方法によれば、表皮の意匠面に与えられるダメージを抑制することができるので、外観品質に優れる車両用内装部品を製造することができる。

図１は、本実施形態に係るヘッドライニングを模式的に示す平面図である。図２は、ルーフ部の要部を模式的に示す断面図である。図３は、ヘッドライニングの製造方法を示す説明図である。図４は、ヘッドライニングの製造方法の変形例を示す説明図である。

以下、本実施形態に係る車両用内装部品をヘッドライニング１０に適用して説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るヘッドライニング１０を模式的に示す平面図であり、図２は、車両のルーフ部１の要部を模式的に示す断面図である。

車両のルーフ部１は、車体パネルとしてのルーフパネル２を備えており、このルーフパネル２の車両室内側には、ヘッドライニング１０が装着されている。ヘッドライニング１０は、ルーフパネル２に近接した状態で配置され、当該ルーフパネル２の車両室内側を覆っている。

ヘッドライニング１０の中央位置には、ルーフパネル２に形成された開口部を開放及び閉止するサンルーフユニット（図示せず）に対応したサンルーフ用開口部１０ａが設けられている。また、ヘッドライニング１０の前方位置には、サンバイザー（図示せず）をルーフパネル２に組み付けるためのサンバイザー用開口部１０ｂ及びサンバイザーを格納するための造形を備えた格納部１０ｃが、運転席と助手席とに対応してそれぞれ設けられている。また、ヘッドライニング１０の前方位置の中央（左右の格納部１０ｃの間）には、ルームランプ（図示せず）をルーフパネル２に組み付けるためのルームランプ用開口部１０ｄが設けられている。さらに、ヘッドライニング１０の左右縁部には、製造時においてヘッドライニング１０を取り扱うための掴み部１０ｅがそれぞれ設けられている。

ヘッドライニング１０は、基材２０と、表皮３０とを備え、これらが積層された積層構造とされている。基材２０は、ヘッドライニング１０の根幹をなす部材であり、ウレタン発泡体から構成されたシート状の部材である。表皮３０は、基材表面２０ａ（基材２０の車両室内側の面）に貼着されて、車両室内側の意匠面を構成する。表皮３０は、意匠性、クッション性等を考慮して、表面が起毛されたスエード調の素材、例えばウール素材から構成されている。

なお、ヘッドライニング１０は、基材２０の裏面側に、補強シートと、裏面フィルムとをさらに積層する構成であってもよい。補強シートは、基材２０を補強するシートであり、ガラスマット、グラスファイバー等の繊維材料から構成されている。裏面フィルムは、ポリプロピレン系樹脂等の剛性樹脂製の非通気性フィルムである。また、裏面フィルムのルーフパネル２側に、反射を利用して遠赤外線を遮蔽する遠赤外線反射層を設けてもよい。遠赤外線反射層は、金属膜や金属箔等で形成することができる。加えて、この遠赤外線反射層のルーフパネル２側に、金属表面の酸化を抑制する酸化防止被覆層を設けてもよい。酸化防止被覆層は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等を塗布することで形成することができる。

以下、本実施形態に係るヘッドライニング１０の製造方法について説明する。ここで、図３は、ヘッドライニング１０の製造方法を示す説明図である。

まず、基材２０を用意する。基材２０は、熱硬化性樹脂から形成されている。例えば、基材２０は、ウレタン発泡体を所要の板厚でシート状にスライスして構成されている。つぎに、基材表面２０ａ側に、表皮３０と、保護シート４０とをこの順に積層し、積層体を作成する（図３（ａ））。保護シート４０は、その表面寸法が表皮３０の表面寸法と同一に又は一回り程度大きな寸法に設定されている。

つぎに、積層体を、成形金型５０によりホットプレスして、基材２０を所要の形状に成形するとともに、基材表面２０ａに表皮３０を圧着する（図３（ｂ））。

最後に、成形金型５０から積層体を脱型する。そして、表皮表面３０ａに積層された保護シート４０を、当該表皮３０から剥離する（図３（ｃ））。

このような一連の工程により、ヘッドライニング１０が製造される。

つぎに、本実施形態の特徴の一つである保護シート４０について説明する。保護シート４０は、成形金型５０によるホットプレス成形時に、金型表面５０ａと表皮表面３０ａとの間に介在する。この保護シート４０は、高温となる金型表面５０ａが表皮表面３０ａに直接接触することを規制し、表皮表面３０ａに対する熱によるダメージを抑制するためのシート状の保護材である。このような機能を果たすため、保護シート４０には、以下に示す性能が要求される。

＜要求性能＞
（１）重量：１０～１０００ｇ／ｍ^２
（２）厚み：０．００１～３０ｍｍ
（３）熱伝導率：０．０１～０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（４）通気性：０～６００ｃｍ^３／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）

重量に関する要求は、製造時における保護シート４０の可搬性を考慮したものである。また、厚み、熱伝導率及び通気性に関する要求は、金型表面５０ａの熱が表皮表面３０ａに作用することで生じる外観不良（光沢等）を抑制する一方で、表皮３０の圧着に必要な熱を基材２０側へと伝達することを考慮したものである。

このような要求性能を満たす素材としては、例えばウレタンフォームを挙げることができる。ただし、上述の要求性能を満たす限り、ＰＥＴ繊維、ポリアミド系繊維、樹脂フィルム等を用いても問題ない。

より好ましくは、保護シート４０は、以下の性能を備えるウレタンフォームを用いることができる。

＜要求性能＞
（１）重量：５０～６０ｇ／ｍ^２
（２）厚み：２ｍｍ
（３）熱伝導率：０．０４３Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（４）通気性：４００ｃｍ^３／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）

保護シート４０は、これらの要求性能を満たすことで、金型表面５０ａの熱が表皮表面３０ａに直接作用することを抑制することができる。これにより、成形金型５０の熱の影響によって表皮３０の表面の起毛が倒れ、光沢等の外観異常が発生するといったことを抑制することができる。一方で、保護シート４０は、表皮３０の圧着に必要な熱を基材２０側へと伝達することができる。基材２０に対する熱の伝達は妨げられないため、表皮３０を信頼性よく圧着することができる。

また、保護シート４０は、以下に示す性能を備えることが好ましい。
（５）圧縮強度：４．０～７．０ｋＰａ
（６）引張応力：１．０～５．０Ｎ
（７）破断強度：９．０～１３．０Ｎ
（８）摩擦係数：１．０～３．０

ここで、圧縮強度は、所定の試験片（方形（５０×５０ｍｍ））に対する１０％乃至５０％圧縮時の強度である。また、引張応力は、所定の試験片（矩形（５０×２００ｍｍ））に対する１０％乃至４０％伸び時の応力である。さらに、破断強度は、所定の試験片（矩形（５０×２００ｍｍ））に対する強度である。摩擦係数は、表皮３０に対するものである。

保護シート４０が、これらの性能を満たすことで、表皮３０に対して相性のよい保護シート４０を実現することができる。ホットプレス成形において、基材２０は、ヘッドライニング１０に求められる造形に応じて成形される。この際、基材２０とともにプレスされる表皮３０及び保護シート４０は、基材２０の形状に沿って変形する必要があるところ、保護シート４０には、表皮３０よりも高い伸縮性が求められる。なぜならば、ホットプレス成形時に保護シート４０が表皮３０の変形に伴って伸縮することで、しわやよれ等の発生を抑制することができるからである。これにより、表皮３０の意匠面を良好に保つことができるのである。加えて、表皮３０に対して適度な摩擦をもって接することとなるので、ホットプレス成形時に、保護シート４０が表皮３０に引っ張られるように追従し、しわやよれ等の発生を抑制することができる。これにより、表皮３０の意匠面を良好に保つことができるのである。

このように本実施形態に係るヘッドライニング１０の製造方法は、熱硬化樹脂からなる基材２０と、基材表面２０ａ側に位置付けられる表皮３０と、表皮３０に対して基材２０と反対側に位置付けられるシート状の保護シート４０とを積層した積層体を成形金型５０で挟んでホットプレス成形を行う第１工程と、成形金型５０から積層体を脱型させた後、保護シート４０を剥離する第２工程と、を有している。

この製造方法によれば、ホットプレス成形において保護シート４０を追加するだけの簡単な手法で、ヘッドライニング１０を製造することができる。これにより、表皮３０を圧着するだけの専用の金型を用意する必要がないので、コストアップを抑制しつつ、簡素な設備で製造を行うことができる。また、表皮３０を圧着するだけの専用の工程が不要となるので、製造時間の短縮を図ることができる。加えて、接着剤を塗布する必要もないので、接着剤の付着といった問題を懸念する必要もない。これにより、製造時のコストアップを抑制するとともに、ヘッドライニング１０の軽量化を達成することができる。

また、本実施形態において、保護シート４０は、上述の性能要求を満たすことで、さらに以下に示す作用・効果を得ることができる。まず、本実施形態では、ホットプレス成形により表皮３０を基材２０に圧着している。ここで、成形金型５０の表面は、１００～１４０℃程度の高温となるが、保護シート４０を介在させることで、成形金型５０と表皮３０とが直接接触することを抑制することができる。これにより、成形金型５０の熱の影響によって表皮３０の表面の起毛が倒れ、光沢等の外観異常が発生し、意匠性が損なわれるといったことを抑制することができる。

一方で、保護シート４０は、熱の伝達を完全に妨げるものではないので、表皮３０と成形金型５０との圧着を妨げることがない。

なお、本実施形態では、ウール素材の表皮３０について説明した。しかしながら、本実施形態に係る製造方法は、成形金型５０の熱影響により外観異常が発生する種々の表皮３０について適用することができる。このような表皮３０としては、シルク素材、カシミヤ素材、ポリエステル素材、レーヨン素材、黒色の意匠を備える素材、プリントが施された素材、ニット素材等を挙げることができる。

また、上述した実施形態では、保護シート４０、基材２０及び表皮３０を積層した積層体に対してホットプレス成形を行った。しかしながら、保護シート４０が表皮表面３０ａと金型表面５０ａとの間に介在するように、基材２０、表皮３０及び保護シート４０が積層された状態でホットプレス成形を行えばよい。例えば、図４に示すように、基材２０と、表皮３０とを予め積層した積層体に対して、表皮３０との接触面が保護シート４０によって覆われた成形金型５０によりホットプレス成形を行う、といった如くである。この場合、保護シート４０は、成形金型５０から積層体を脱型させることで剥離されることとなる。

以上、本発明の実施形態に係る車両用内装部品としてのヘッドライニングの製造方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。本発明は、ヘッドライニング以外にも、ドアパネルといったように車両室内を装飾する車両用内装部品に広く適用可能である。

１ルーフ部
２ルーフパネル
３表皮
１０ヘッドライニング
１０ａサンルーフ用開口部
１０ｂサンバイザー用開口部
１０ｃ格納部
１０ｄルームランプ用開口部
１０ｅ掴み部
２０基材
２０ａ基材表面
３０表皮
３０ａ表皮表面
４０保護シート
５０成形金型
５０ａ金型表面

Claims

表面に表皮を備える車両用内装部品の製造方法において、
熱硬化樹脂からなる基材と、当該基材の表面側に位置付けられてクッション性を有すると共に表面が起毛した素材、ポリエステル素材、又はレーヨン素材により形成された表皮と、厚みが０．００１ｍｍ以上３０ｍｍ以下、圧縮強度が４．０ｋＰａ以上７．０ｋＰａ以下、及び破断強度が９．０Ｎ以上１３．０Ｎ以下であると共に前記表皮の表面側に位置付けられる保護材と、が予め積層された積層体に対して、成形金型によりホットプレス成形を行う第１工程と、
前記成形金型から前記積層体を脱型させた後、前記表皮の表面から前記保護材を剥離する第２工程と、を有する
車両用内装部品の製造方法。
表面に表皮を備える車両用内装部品の製造方法において、
熱硬化樹脂からなる基材と、当該基材の表面側に位置付けられてクッション性を有すると共に表面が起毛した素材、ポリエステル素材、又はレーヨン素材により形成された表皮とが予め積層された積層体に対して、厚みが０．００１ｍｍ以上３０ｍｍ以下、圧縮強度が４．０ｋＰａ以上７．０ｋＰａ以下、及び破断強度が９．０Ｎ以上１３．０Ｎ以下である保護材によって前記表皮との接触面が覆われた成形金型によりホットプレス成形を行う第１工程と、
前記成形金型から前記積層体を脱型させることで前記表皮の表面から前記保護材を剥離する第２工程と、を有する
車両用内装部品の製造方法。
前記保護材は、前記表皮よりも高い伸縮性を有し、ウレタンフォーム、又はポリアミド系繊維で形成される、請求項１又は請求項２に記載の車両用内装部品の製造方法。