JP7060883B2 - 表皮材の貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用内装材として使用される表皮材を基材に貼り付ける表皮材の貼付方法に関する。

従来より、ドアトリムやインストルメントパネル等の車両用内装材として、基材と、当該基材の表面を覆う表皮材とからなるものが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の基材は、熱可塑性樹脂を主要構成成分とするものであり、当該基材における表皮材が貼り付けられる面には、多数の凸部が形成されている。凸部は断面三角形の先細り形状に形成されていて、加熱によって先端部から優先して溶融し、接着能を発現する。表皮材は、接着能が発現した凸部を介して基材の貼付面に貼り付けられている。

特開２００３－２００５１１号公報

ところで、表皮材の裏面が、基材とは異なる材料からなる繊維やウレタン等の貼り付けしにくい材料（以下、繊維等という）で構成されていて、当該繊維等と基材とが溶け合わない材料の場合がある。この場合、特許文献１のように基材に設けた凸部を加熱して溶融させてから表皮材を押し付けても、表皮材の繊維等は、凸部を構成していた樹脂と溶け合わないので、一般的な熱溶着方法で表皮材を基材に貼り付けることは困難である。

また、基材の凸部を構成していた樹脂が加熱されて溶融した状態で表皮材が押し付けられると、溶融樹脂の流動方向が成り行きで定まり、表皮材と基材との間から溶融樹脂が逃げるように流動してしまうことが考えられる。こうなると、特に表皮材の繊維等に樹脂材が含浸しにくくなり、表皮材の貼付が不完全になるおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表皮材の裏面に繊維等が存在している場合に、基材との溶着強度を十分に高めることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、基材における表皮材の貼付面に設けた溶着用突条部を加熱して溶融させた状態で表皮材の裏側部分を押し付けた際、溶融樹脂が貼付面を流動するように、溶融樹脂の流動方向をコントロールするようにした。

第１の発明は、表皮材の裏側部分を熱可塑性樹脂製の基材に貼り付ける表皮材の貼付方法において、前記基材における前記表皮材が貼り付けられる貼付面に、溶着用突条部と、当該溶着用突条部が加熱されることによって溶融した溶融樹脂を前記貼付面に沿って流動させる流動方向設定部とを設けておき、前記基材の前記溶着用突条部を溶融温度以上となるまで加熱した後、前記基材の前記貼付面に前記表皮材の前記裏側部分を押し付けることにより、前記溶着用突条部を構成していた溶融樹脂を前記流動方向設定部によって前記貼付面に沿って流動させてから、当該溶融樹脂を冷却固化させることを特徴とする。

この構成によれば、溶着用突条部を溶融させてから表皮材の裏側部分を基材の貼付面に押し付けると、その押し付け力によって溶融樹脂が広い範囲に流動しようとする。このとき、基材の貼付面には流動方向設定部が設けられているので、溶融樹脂は流動方向設定部によって貼付面に沿って流動する。これにより、溶融樹脂が基材の貼付面以外の部分に流動しにくくなり、表皮材の裏側部分と基材の貼付面との間に十分な量の溶融樹脂が確保され、表皮材の裏側部分が例えば繊維である場合、毛細管現象によって溶融樹脂を含浸しやすい状態になる。裏側部分に含浸された溶融樹脂が固化することで、基材の樹脂が裏側部分から離脱しにくくなり、表皮材が基材から剥がれにくくなる。

また、溶融樹脂の流動方向がビードによって確実にコントロールされるので、流動方向設定部をシンプルなものとしながら、溶融樹脂が表皮材の裏側部分により一層含浸し易くなる。

第２の発明は、前記表皮材の裏側部分には繊維を設けておくことを特徴とする。

この構成によれば、表皮材の裏側部分に設けられている繊維が毛細管現象によって溶融樹脂を含浸しやすい状態になり、接合強度がより一層高まる。

第３の発明は、複数の前記溶着用突条部を前記基材の前記貼付面に互いに間隔をあけて形成しておくことを特徴とする。

この構成によれば、複数の溶着用突条部を溶融させることで、溶融樹脂が広範囲に十分な量得られる。

第４の発明は、複数の前記ビードを当該ビードの幅方向に互いに間隔をあけて設けておくことを特徴とする。

この構成によれば、複数のビードの間に溶融樹脂の流動可能な流路が形成されることになるので、溶融樹脂が狙った方向に流動し易くなる。

第５の発明は、複数の前記溶着用突条部の間に複数の前記ビードを設けておくことを特徴とする。

この構成によれば、複数の溶着用突条部を構成していた溶融樹脂が、それらの間で複数のビードによって形成された流路に流れ込むようになる。これにより、溶融樹脂が貼付面の広範囲に流動するようになる。

第６の発明は、前記溶着用突条部の前記貼付面からの突出高さを、前記ビードの前記貼付面からの突出高さよりも高くすることを特徴とする。

この構成によれば、溶着用突条部が溶融した際の溶融樹脂量を十分に確保することが可能になる。また、加熱時、ビードよりも溶着用突条部が熱源に近くなり、溶着用突条部の方が溶融し易くなる。

第７の発明は、前記溶着用突条部と複数の前記ビードとを交差するように形成することを特徴とする。

第８の発明は、前記溶着用突条部の幅を前記ビードの幅よりも広くすることを特徴とする。

この構成によれば、溶着用突条部が溶融した際の溶融樹脂量を十分に確保することが可能になる。

第１の発明によれば、基材の溶着用突条部を構成していた溶融樹脂を流動方向設定部によって貼付面に沿って流動させて表皮材の裏側部分に含浸させることができるので、裏側部分を有する表皮材と基材との溶着強度を十分に高めることができる。

また、貼付面に沿って延びるビードを設けることで、シンプルな構成で溶融樹脂の流動方向をコントロールすることができる。

第２の発明によれば、溶融樹脂を繊維に毛細管現象を利用して含浸させることができるので、接合強度をより一層高めることができる。

第３の発明によれば、複数の溶着用突条部を基材の貼付面に互いに間隔をあけて形成しておくことで、溶融樹脂を広範囲に十分な量確保することができ、表皮材の溶着強度を広範囲に亘って高めることができる。

第４の発明によれば、複数のビードの間に流路を形成することができるので、溶融樹脂を狙った方向に流動させることができ、表皮材と基材との溶着強度をより一層高めることができる。

第５の発明によれば、複数の溶着用突条部の間に複数のビードを設けたので、十分な量の溶融樹脂を貼付面の広範囲に流動させることができ、表皮材と基材との溶着強度をより一層高めることができる。

第６の発明によれば、溶着用突条部の突出高さをビードよりも高くしたので、溶着用突条部を確実に溶融させることができるとともに、溶融樹脂量を十分に確保できる。

第７の発明によれば、溶着用突条部と複数のビードとが交差しているので、溶着用突条部の延びる方向と、ビードの延びる方向の両方向に溶融樹脂を流動させることができる。

第８の発明によれば、溶着用突条部の幅をビードの幅よりも広くしたので、溶融樹脂量を十分に確保できる。

本発明の実施形態に係る表皮材の貼付方法によって製造された車両用内装材の断面図である。 表皮材を裏側から見た斜視図である。 基材を裏側から見た図である。 図３のIV－IV線断面図である。 図３のV－V線断面図である。 表皮材の貼り付けが完了した状態を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（車両用内装材１の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る表皮材の貼付方法によって製造された車両用内装材１の断面図である。車両用内装材１は、例えばドアトリムやインストルメントパネル、コンソールボックス、所定の部位に取り付けられる加飾パネル等であり、その形状や大きさは任意に設定することができる。車両用内装材１は、熱可塑性の硬質樹脂からなる基材２と、表皮材３とを少なくとも備えている。基材２は例えばポリプロピレンを射出成形してなる射出成形品である。基材２に表皮材３が貼り付けられている。表皮材３は、車両用内装材１の見栄えを向上させるとともに、車両用内装材１にクッション性や弾力性、手で触れたときの柔らかさを持たせるための部材であり、表側層３ａと裏側層３ｂとを備えているが、表側層３ａと裏側層３ｂとの間にクッション層（図示せず）を設けてもよい。表側層３ａは、例えば柔軟な樹脂からなり、非発泡材で構成することができる。基材２によって車両用内装材１に所定の剛性を付与することができる。

図２に示すように、表皮材３の裏側層３ｂは繊維で構成されており、この繊維が表側層３ａの裏面に接着されている。裏側層３ｂを構成する繊維としては、例えば不織布であってもよいし、織布であってもよい。裏側層３ｂの材質は、基材２を構成する樹脂とは異なっており、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を挙げることができる。繊維の代わりにウレタン等が設けられていてもよい。クッション層を設ける場合、クッション層は、例えば弾性を有する樹脂からなり、発泡材で構成することができる。

図１に示すように、表皮材３は、基材２の表面だけでなく、基材２の端縁部から基材２の裏面まで覆うように設けられている。基材２における表皮材３で覆われる部分は、表皮材３が貼り付けられる貼付面２ａとなっている。

図３～図５に示すように、基材２の貼付面２ａには、複数の溶着用突条部２ｃと、複数のビード２ｄとが設けられている。溶着用突条部２ｃは、表皮材３を貼り付ける際に溶融温度以上まで加熱されて溶融樹脂となる部分である。この溶着用突条部２ｃは、貼付面２ａから突出し、かつ、車両用内装材１の長手方向と交差する方向（この実施形態では長手方向と直交する方向）に延びている。この実施形態の説明では、各図に示すように車両用内装材１の長手方向を定義するが、これは説明の便宜を図るために定義するだけであり、どの方向が長手方向であってもよい。

複数の溶着用突条部２ｃは、車両用内装材１の長手方向に互いに間隔をあけて形成されている。隣合う溶着用突条部２ｃの幅方向の中心部間の距離を溶着用突条部２ｃのピッチとしたとき、溶着用突条部２ｃのピッチは、５ｍｍ～３０ｍｍの範囲で設定することができる。溶着用突条部２ｃは等間隔で設けてもよいし、不等間隔で設けてもよい。溶着用突条部２ｃの貼付面２ａからの突出高さは、１．０ｍｍ～３．０ｍｍの範囲で設定することができる。溶着用突条部２ｃの幅は、０．５ｍｍ～２．０ｍｍの範囲で設定することができる。

複数の溶着用突条部２ｃは互いに平行に延びていてもよいし、非平行となるように延びていてもよい。溶着用突条部２ｃの数、長さ、間隔（ピッチ）は、特に限定されるものではなく、車両用内装材１の大きさ等に応じて任意に設定することができる。また、溶着用突条部２ｃは１つであってもよい。また、溶着用突条部２ｃは湾曲しながら延びていてもよいし、屈曲するように形成されていてもよい。

ビード２ｄは、本発明の流動方向設定部に相当するものであり、貼付面２ａから突出し、かつ、当該貼付面２ａに沿って車両用内装材１の長手方向に延びている。したがって、ビード２ｄと溶着用突条部２ｃとは互いに交差することになる。ビード２ｄと溶着用突条部２ｃとの交差角度は略直角にすることができるが、略直角でなくてもよく、例えばビード２ｄの長手方向と溶着用突条部２ｃの長手方向とのなす角度が４５°以上となるように設定することもできる。

複数のビード２ｄは、当該ビード２ｄの幅方向に互いに間隔をあけて設けて設けられている。ビード２ｄの幅方向は溶着用突条部２ｃの長手方向に相当するので、複数のビード２ｄは、溶着用突条部２ｃの長手方向に間隔をあけて設けられることになる。隣合うビード２ｄの幅方向の中心部間の距離をビード２ｄのピッチとしたとき、ビード２ｄのピッチは、０．８ｍｍ～１．５ｍｍの範囲で設定することができる。ビード２ｄの数、長さ、間隔（ピッチ）は、特に限定されるものではなく、任意に設定することができる。また、ビード２ｄは１つであってもよい。また、ビード２ｄは湾曲しながら延びていてもよいし、屈曲するように形成されていてもよい。

溶着用突条部２ｃの貼付面２ａからの突出高さは、ビード２ｄの貼付面２ａからの突出高さよりも高く設定されている。ビード２ｄの貼付面２ａからの突出高さは、例えば０．２ｍｍ～０．６ｍｍの範囲で設定することができる。また、溶着用突条部２ｃの幅はビード２ｄの幅よりも広く設定されている。ビード２ｄの幅は、例えば０．３ｍｍ～０．６ｍｍの範囲で設定することができる。

ビード２ｄは貼付面２ａに沿って延びているので、溶着用突条部２ｃが加熱によって溶融樹脂になると、その溶融樹脂がビード２ｄに沿って流動するようになり、ビード２ｄの延びる方向によって溶融樹脂の流動方向を設定することができる。また、複数のビード２ｄの間には、溶融樹脂の流路が形成されることになり、この流路の延びる方向によって溶融樹脂の流動方向を設定することができる。

（表皮材３の貼付方法）
次に、表皮材３の貼付方法について説明する。本貼付方法は、表皮材３の繊維部分を熱可塑性樹脂製の基材２に貼り付ける方法である。まず、図３に示すように、貼付面２ａに溶着用突条部２ｃ及びビード２ｄを設けた基材２を用意するとともに、図２に示すように、表面層３ａ及び裏側層３ｂが積層されて一体化された表皮材３を用意する。

その後、基材２の溶着用突条部２ｃを溶融温度以上となるまで加熱する。加熱装置は、従来から周知の装置を用いることができ、例えば熱風を供給する装置や、熱板を有する装置等を使用することができる。加熱装置によって加熱すると、溶着用突条部２ｃの突出高さがビード２ｄの突出高さよりも高いので、図５に仮想線で示す加熱時の熱源１００は溶着用突条部２ｃに近くなり、溶着用突条部２ｃが相対的に溶けやすくなる。

溶着用突条部２ｃが溶けた後、図６に示すように、基材２の貼付面２ａに表皮材３の裏側層３ｂを押し付ける。これにより、溶着用突条部２ｃを構成していた溶融樹脂がビード２ｄ間に流れ、ビード２ｄによって貼付面２ａに沿うように流動させることができる。従って、溶融樹脂が表皮材３と基材２の貼付面２ａとの間から外部へ漏れ出し難くなり、表皮材３の裏側層３ｂと基材２の貼付面２ａとの間に十分な量の溶融樹脂が確保される。表皮材３の裏側層３ｂと基材２の貼付面２ａとの間の樹脂を図６に符号２Ａで示す。尚、溶着強度に影響の無い範囲で、溶融樹脂が多少外部に漏れ出てもよいが、ビード２ｄを形成していることで、殆どの溶融樹脂が外部に漏れ出なくなる。

表皮材３の裏側層３ｂは毛細管現象によって溶融樹脂を含浸する。その後、溶融樹脂を冷却すると、裏側層３ｂに含浸された溶融樹脂が固化する。これにより、基材２を構成している樹脂が表皮材３の裏側層３ｂから離脱しにくくなり、表皮材３が基材２から剥がれにくくなる。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態に係る表皮材の貼付方法によれば、基材２の溶着用突条部２ｃを構成していた溶融樹脂をビード２ｄによって貼付面２ａに沿って流動させて表皮材３の裏側層３ｂに含浸させることができるので、表皮材３と基材２との溶着強度を十分に高めることができる。

また、複数の溶着用突条部２ｃを基材２の貼付面２ａに互いに間隔をあけて形成しておくことで、溶融樹脂を広範囲に十分な量確保することができ、表皮材３の溶着強度を広範囲に亘って高めることができる。

また、基材２の貼付面２ａに沿って延びるビード２ｄを設けることで、シンプルな構成で溶融樹脂の流動方向をコントロールすることができる。

また、複数のビード２ｄの間に溶融樹脂の流路を形成することができるので、溶融樹脂を狙った方向に流動させることができ、表皮材３と基材２との溶着強度をより一層高めることができる。

また、溶着用突条部２ｃとビード２ｄとが交差しているので、溶着用突条部２ａの延びる方向と、ビード２ｄの延びる方向の両方向に溶融樹脂を流動させることができる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

上記実施形態では、流動方向設定部として基材２にビード２ｄを設けていたが、これに限らず、例えばビード２ｄと同様に延びる溝（図示せず）を設けてもよい。また、ビード２ｄと溝とで流動方向設定部を構成してもよい。

以上説明したように、本発明に係る表皮材の貼付方法は、例えば車両用内装材として使用される表皮材を基材に貼り付ける際に使用することができる。

１ 車両用内装材
２ 基材
２ａ 貼付面
２ｃ 溶着用突条部
２ｄ ビード（流動方向設定部）
３ 表皮材
３ａ 表側層
３ｂ 裏側層（繊維部分）

Claims (8)

1. 表皮材の裏側部分を熱可塑性樹脂製の基材に貼り付ける表皮材の貼付方法において、
   前記基材における前記表皮材が貼り付けられる貼付面に、溶着用突条部と、当該溶着用突条部が加熱されることによって溶融した溶融樹脂を前記貼付面に沿って流動させる流動方向設定部とを設けておき、前記流動方向設定部を、前記貼付面に沿って延びるビードとし、
   前記基材の前記溶着用突条部を溶融温度以上となるまで加熱した後、
   前記基材の前記貼付面に前記表皮材の前記裏側部分を押し付けることにより、前記溶着用突条部を構成していた溶融樹脂を前記流動方向設定部によって前記貼付面に沿って流動させてから、当該溶融樹脂を冷却固化させることを特徴とする表皮材の貼付方法。
2. 請求項１に記載の表皮材の貼付方法において、
   前記表皮材の裏側部分には繊維を設けておくことを特徴とする表皮材の貼付方法。
3. 請求項１または２に記載の表皮材の貼付方法において、
   複数の前記溶着用突条部を前記基材の前記貼付面に互いに間隔をあけて形成しておくことを特徴とする表皮材の貼付方法。
4. 請求項１に記載の表皮材の貼付方法において、
   複数の前記ビードを当該ビードの幅方向に互いに間隔をあけて設けておくことを特徴とする表皮材の貼付方法。
5. 請求項４に記載の表皮材の貼付方法において、
   複数の前記溶着用突条部の間に複数の前記ビードを設けておくことを特徴とする表皮材の貼付方法。
6. 請求項５に記載の表皮材の貼付方法において、
   前記溶着用突条部の前記貼付面からの突出高さを、前記ビードの前記貼付面からの突出高さよりも高くすることを特徴とする表皮材の貼付方法。
7. 請求項６に記載の表皮材の貼付方法において、
   前記溶着用突条部と複数の前記ビードとを交差するように形成することを特徴とする表皮材の貼付方法。
8. 請求項５から７のいずれか１つに記載の表皮材の貼付方法において、
   前記溶着用突条部の幅を前記ビードの幅よりも広くすることを特徴とする表皮材の貼付方法。

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