JPH0327006B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は表皮層材料と基材材料とを圧縮成形
して表皮層付複合成形体を得る製造方法の改良に
関するものである。

［従来の技術］ 上下一対の型の下型の成形面に、正確に計量さ
れた溶融状態にある基材材料を載置したのち、上
下の型を型締めして一体化された圧縮成形体を得
る方法は知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の圧縮成形体にあつては、
成形サイクルを短縮するために上下の型の温度が
比較的低温に保たれていて、基材材料を下型の成
形面に載置したときのチヤージマークや、成形時
の基材材料の流動によるフローマークが成形品の
表面に残り外観を著しく劣化させていた。

このため、圧縮成形時に上型の成形面側に表皮
を位置させた状態で上記と同様の方法で圧縮成形
して複合成形体を得る方法を試みたが、表皮が破
れやすい織布や不織布などの場合は圧縮成形時に
おける基材材料の流動により布が裂断して、裂目
から基材材料が成形品の表面に現出したり、伸び
のある編布の場合は、基材材料の流動により部分
的に引き伸ばされて、編目から基材材料が溢出し
たり、編布にしわを発生させて成形品の外観を劣
化させることがあつた。

ただ、薄い硬質の熱可塑性合成樹脂フイルムの
場合は、圧縮成形体の表面を被覆する目的は達せ
られるが、表面が硬く車両用または建築用の内装
部品としては適切ではなかつた。

このために、圧縮成形体の表面に緩衝性をもた
せるために、表皮の裏面にクツシヨンシートを貼
付けた積層シートを使用すると、基材材料の熱と
流動によりクツシヨンシートが切断されたり、そ
の気泡が部分的に破壊され、型から取り出された
複合成形体の表面は、波打ちし、部分的に柔軟性
が異なつたり、クツシヨンシートの弾性回復にば
らつきがあつて、成形品の総厚さにむらを生じ、
外形を見苦しいものとしていた。

また、上下型の合せ目から基材材料が漏出する
ことがあり、成形品のばり取り作業は極めて煩雑
な作業であつた。

その他、表皮、クツシヨンシートおよび基材シ
ートをあらかじめ積層しておき、真空成形後トリ
ミングしてクツシヨン層を含む複合成形体を得る
方法もあるが、トリミング時の材料損失が大き
く、また基材に部分的な肉厚個所を設けることは
不可能であつた。

［課題を解決するための手段］ この発明は、表皮とクツシヨンシートとからな
る積層シートの表皮側を、その表皮側が上型の成
形面に対向するように上下の型の中間に位置させ
るか、またはその表皮側が上型の成形面に接する
ように上型で真空成形するとともに、そのまま引
き続き吸引保持し、計量された溶融状態にある基
材材料を、下型の成形面の所定位置に機械的分配
載置したのち、上下の型を型締めして圧縮成形す
るクツシヨンシートを含む表皮層付複合成形体を
製造するにあたり、 積層シートのクツシヨンシート側に保護フイル
ムがあらかじめ貼着されている表皮層材料を使用
すること、 および基材材料の成形領域端末に連なる上下の
型の合せ面に、型締め方向に対して２乃至15゜の
抜き勾配を有する面に沿つて型締め方向長さ５乃
至20mmのランドが形成されていること、 を特徴とする表皮層付複合成形体の製造方法であ
るから、前記課題を解決することができた。

［作 用］ 積層シートのクツシヨンシート側に貼着された
保護フイルムは、圧縮成形時における基材材料の
流動に対して、その平滑性および剪断抵抗性によ
つてクツシヨンシートが切断されたり、部分的に
その気泡が破壊されるのを防止するとともに、嵩
高いクツシヨンシートにより、キヤビテイが殆ん
ど充満され、基材材料の流域が塞がれている状態
での基材材料の流動を滑らかにし、かつクツシヨ
ンシートと基材との接着を強固にする。

また基材材料の成形領域端末に連なる上下の型
の合せ面に、型締め方向に対して２乃至15゜の抜
き勾配を有する面に沿つて型締め方向長さ５乃至
20mmのランドが形成されているので、型締め時に
基材材料がその成形領域から漏出することなく、
したがつて成形体にばりが発生することもない。

［実施例］ この発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図は例えば乗用者のフロントシートバツク
パネルをこの発明の複合成形体の製造方法により
製造するときの圧縮成形装置の要部断面図であ
る。一対の上下の型の上型１と下型２との中間に
第２図に示したように表皮４１とクツシヨンシー
ト４２とからなる積層シートのクツシヨンシート
４２側に保護フイルム４３があらかじめ貼着され
ている表皮層材料４を、その表皮４１側が上型１
の成形面に対向するように位置させ、下型２の成
形面部分に溶融状態にある基材材料３を載置す
る。

基材材料３は、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ABS樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネ
ートなどの熱可塑性樹脂の単独またはそれらをブ
レンドした材料が使用される。またそれらの材料
に炭酸カルシウム、ガラス繊維などの無機質の充
填剤や補強材、および木粉や繊維質製品などの有
機質の充填剤や補強材を含有させることも可能で
ある。さらに完全架橋前の加熱流動性のある熱硬
化性の樹脂もしくはゴム配合物も同様に使用する
ことができる。

このような基材材料３は第３図に示したよう
に、押出成形機１１での加熱、混練、溶融工程を
経て、計量シリンダ１２内に一旦貯められ、縦・
横方向自在に曲るジヨイントアーム１３を介し、
パルスモータ１４にてダイ１５を縦横方向に動か
し、規定量の１重量％以下の精度をもつて適正パ
ターンでかつ適正重量分布でチヤージすることの
できる分配装置により、下型２上に機械的に分配
載置後、油圧プレス１６を作動させ表皮層材料４
とともに上型１と下型２を型締めして複合成形体
が製造される。たとえば池貝鉄工株式会社製ISM
−800型のスタンピングモールデイング装置を用
いれば上述した１重量％以下の高い精度を支障な
く得られる。

表皮４１は、厚さ0.3乃至2.0mmの織布、不織
布、編布、カーペツトなどの立毛繊維製品もしく
は熱可塑性合成樹脂または熱可塑性エラストマー
のシートやフイルムが使用される。

クツシヨンシート４２は、ポリエチレンまたは
ポリプロピレンの発泡倍率１０乃至３０の高発泡
シート、軟質塩化ビニル樹脂の発泡倍率３乃至１
５の発泡シート、ウレタン樹脂の見掛け比重0.05
乃至0.5の発泡シートなどで、厚さ1.5乃至6.5mmで
使用される。

保護フイルム４３は溶融状態にある基材材料３
と融着可能で、かつクツシヨンシート４２と熱融
着または接着剤を介して接着することのできるフ
イルムであつて、さらに基材材料３の熱と流動時
の剪断応力により破損しないことが要求される。

このような理由から基材材料がポリオレフイン
系の材料の場合は、保護フイルム４３はゴム成分
が30乃至70重量％であるオレフイン系熱可塑性エ
ラストマーの単独またはポリエチレンまたはポリ
プロピレン樹脂とのブレンドした厚さ0.2乃至0.7
mmのフイルムが使用される。この場合クツシヨン
シート４２がポリオレフイン系の高発泡体である
と、保護フイルム４３とも熱融着で積層すること
ができる。

また基材材料３がABS樹脂であり、クツシヨ
ンシート４２が軟質塩化ビニルの発泡体である場
合は、ゴム成分が15乃至55重量％であるABS樹
脂と塩化ビニル樹脂とのブレンド物からなる保護
フイルム４３が使用される。

複合成形体の成形は、ほぼ室温に保たれた上型
１と30乃至50℃に保たれた下型２との中間に表皮
層材料４を上下の型の外方で保持するクランプに
位置させ、下型２の所定成形面部分位置に適正量
の基材材料３をダイ１５から流出させて分配載置
する。流出物は丸棒状、長円棒状、角柱状もしく
はシート状で、その温度は基材材料３の種類によ
り異なるが一般に150乃至230℃である。

つぎに上型１と下型２とを油圧プレス１６で型
締めする。第４図に示したように、型締めにより
基材材料３は下型２の成形面と保護フイルム４３
の中間を流動して、表皮層材料４を介して上下の
型１，２で形成される基材材料３の成形領域２１
の端末２２に近付く。型締め一次圧力は成形体の
加圧方向の投影面積に対して20乃至70Kg／cm²であ
り、二次圧力は同じく50乃至100Kg／cm²で、この
型締め状態で複合成形体は20乃至120秒冷却され
たのち型開きされ、型から取り出される。

上型１と下型２の合せ面には第４図および第５
図に示したように、基材材料３の成形領域２１の
端末２２に連なる。型締め方向に対して２乃至
15゜の抜き勾配を有する面に沿つて型締め方向長
さ５乃至20mmのランドＬが形成されている。この
ランドＬにより表皮層材料４は上下の型１，２の
型締め力により圧縮されて、対峙するランドＬの
間〓Ｄがほぼ表皮４１と保護フイルム４３の厚さ
の和になつて、型締めが終了する。したがつて、
型締め終了時のみならず、型締め直前において、
表皮層材料４の中間に存在するクツシヨンシート
４２の弾性により対峙するランドＬが閉塞されて
いるので、基材材料３がその成形領域２１の端末
２２から上下の型１，２の合せ面に漏出すること
はない。

なおこのランドＬの面の上下の型１，２の加圧
方向に対する傾斜は、表皮層材料４の厚さにより
調節する必要があるが、所謂型の抜き勾配と同様
の傾斜であつて、２乃至15°が好ましい。この傾
斜が2゜に満たないときは、型締め時に表皮層材料
４が上型ならびに下型のランドＬと成形領域２１
の端末２２の接面で急激に圧縮されるため、クツ
シヨンシート４２または保護フイルム４３が破損
することがあり、15゜を越えるときは型締め直前
においてランドＬにおける表皮層材料４とくにそ
のクツシヨンシート４２による閉塞が不充分とな
り、基材材料３が成形領域２１の端末２２から漏
出し、成形品にばりを発生させる。

両型１，２の製作設計時には、ランドＬの間〓
Ｄは、表皮層材料４に型締め二次圧力を負荷した
ときの厚さを目安とし、ランドＬ以外の上下の型
１，２の合せ面２３，２４の間〓は、その厚さの
1.5乃至３倍とするとよい。

なおランドＬの型締め方向の長さは５乃至20mm
とするのが好ましい。この長さが５mmに満たない
ときは、型締め時に表皮層材料４が狭い範囲で上
下の型１，２で急激に圧縮されるため、クツシヨ
ンシート４２または保護フイルム４３が破壊され
ることがあり、20mmを超すと上下の型１，２の型
高が大となり不経済である。

また別の実施例として第６図のように、上型１
の成形面に多数の排気孔６を削孔し、それらの各
他端を通孔７に連通させ、通孔７を排気用パイプ
８を介して図示していない真空ポンプに接続し
て、クランプ５で保持され予熱されている表皮層
材料４を、その表皮４１側が上型１の成形面に接
するように上型１の成形面で真空成形し、そのま
ま引き続き成形面に吸引保持するとともに、前記
と同じ方法で、下型２の成形面部分に基材材料３
を分配載置したのち型締めして複合成形体が得ら
れる。この場合上型１の成形面にしぼ模様が刻設
されているか、または成形面に複雑な起伏があつ
ても、成形面を忠実に転写した表皮層からなる複
合成形体が得られるほか、表皮層材料４が加温さ
れているので、基材材料３と強固に接着する。

［比較例］ なお、第７図に示したように、表皮層材料４の
表皮４１側を下型２の成形面に位置させ、その保
護フイルム４３上の所定位置に基材材料３を分配
載置したのち、上下の型１，２を型締めして複合
成形体を製造することも検討した。

しかしながら、大型の複合成形体を製造すると
きは、基材材料３の分配載置は型締めに比べて時
間を要するから、まず最初に基材材料３が載置さ
れた保護フイルム部分と基材材料３が載置されな
かつた保護フイルム部分とでは、その熱軟化の度
合いが極端に異なるので、保護フイルム４３の切
断、保護フイルム４３と基材材料３との接着不
良、クツシヨンシート４２の気泡破壊や切断が起
るほか、立毛繊維材からなる表皮４１の回復不可
能な毛倒れ等が生じることがあり、この方法は保
護フイルム４３の選択が困難でもあり、好ましい
方法ではなかつた。

［発明の効果］ この発明の表皮層付複合成形体の製造方法は上
記のように構成されているので、つぎのような効
果を有する。

表皮層材料の裏面に貼着された保護フイルム
は、基材材料の熱と流動によりクツシヨンシート
が切断されたり、部分的にその気泡が破壊される
のを防止するとともに、嵩高いクツシヨンシート
により、キヤビテイが殆んど充満され基材材料の
流域が塞がれている状態での基材材料の流動を滑
らかにし、かつ表皮層と基材との接着を強固にす
る。

基材材料の成形領域端末に連なる上下の型の合
せ面にランドが設けられ、この部分で表皮層材料
の中間に存在するクツシヨンシートの弾性と、下
型の成形面側に分配載置される基材材料が適正パ
ターンでかつ適正重量分布で機械的にチヤージさ
れることによつて、型締め直前であつても基材材
料が成形領域の端末から漏出することはない。

さらにこの発明は、表皮層材料を上型側に、基
材材料を下型の成形面上に位置させて、圧縮成形
することにより、比較例のように表皮層材料の表
皮側を下型の成形面に位置させ、その保護フイル
ム上の所定位置に基材材料を分配載置したのち、
上下の型を型締めして複合成形体を製造する場合
に比べて、保護フイルムの切断、保護フイルムと
基材材料との接着不良、クツシヨンシートの気泡
破壊や切断、立毛繊維材からなる表皮の場合の回
復不可能な毛倒れ等の不具合を解消することがで
きた。

表皮層材料の中間に存在するクツシヨンシート
によつて、車両用または建築用の内装部品として
表面の柔軟な弾性のある複合成形体を得ることが
できる。

また基材材料は押出機で混練溶融され、ダイか
ら下型成形面部分に分配載置され、型締めされる
ので、材料の混練、溶融、型注入時に基材材料に
かかる圧力は射出成形時に比べて低いため、流れ
の悪い材料やガラス繊維のような成形過程で切断
しやすい補強材を含む材料であつても、材料の有
する特性を保持したまま複合成形体を製造するこ
とができる。

そのうえ基材部分に肉厚のリブやボスがあつて
も、その部分に溶融材料の分配量を多くすれば、
充填不良、ひけ、空洞の発生がなくなり、複合成
形体の外観を損なうことはない。

特に圧縮成形の前に表皮層材料を上型で真空成
形する方法では、上記の効果に加えてさらに以下
の効果を発揮する。

成形体の形状が表皮層材料のかなりの伸脹を伴
うものであつても、圧縮成形時にクツシヨンシー
トの部分的な延伸による切断がなく、全表面にわ
たつてクツシヨン性に優れた複合成形体形品が得
られる。

また、上型の成形面のしぼ模様や複雑な起伏を
忠実に転写した減り張りのある表皮層付複合成形
体が得られる。

さらに基材材料の分配載置の間に、表皮層材料
を真空成形することができるから、成形時間に無
駄がなく経済的であるほか、保護フイルムは真空
成形時に加温されているから、その熱により基材
材料との接着はさらに強固となる。

表皮とクツシヨンシートが通気性であつても、
それらの裏面に貼着された保護フイルムにより、
表皮層材料を上型に真空成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の上下の型および成形材料の
位置を示す断面図、第２図は表皮層材料の断面
図、第３図はこの発明の成形装置の概略を示す説
明図、第４図は型締め終了直前の、第５図は型締
め終了時の上下の型および成形材料の位置を示す
要部断面図、第６図は他の実施例を示す上下の型
および成形材料の位置を示す断面図、そして第７
図は比較例の上下の型および成形材料の位置を示
す断面図である。 １…上型、２…下型、３…基材材料、４…表皮
層材料、２１…成形領域、２２…成形領域端末、
４１…表皮、４２…クツシヨンシート、４３…保
護フイルム、Ｌ…ランド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表皮とクツシヨンシートとからなる積層シー
   トの表皮側を、その表皮側が上型の成形面に対向
   するように上下の型の中間に位置させるか、また
   はその表皮側が上型の成形面に接するように上型
   で真空成形するとともに、そのまま引き続き吸引
   保持し、計量された溶融状態にある基材材料を、
   下型の成形面の所定位置に機械的に分配載置した
   のち、上下の型を型締めして圧縮成形するクツシ
   ヨンシートを含む表皮層付複合成形体を製造する
   にあたり、 積層シートのクツシヨンシート側に保護フイル
   ムがあらかじめ貼着されている表皮層材料を使用
   すること、 および基材材料の成形領域端末に連なる上下の
   型の合せ面に、型締め方向に対して２乃至15゜の
   抜き勾配を有する面に沿つて型締め方向長さ５乃
   至20mmのランドが形成されていること、 を特徴とする表皮層付複合成形体の製造方法。