JPH048B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複合成形品の一体成形法に関する。さ
らに詳しくは、表装用布材と熱可塑性樹脂とを一
体成形する樹脂プレス成形法に関する。

（従来の技術） 近年、自動車のドアトリム、ピラー、グローブ
ボツクスなどの内装部品として、デザインの変化
や成形のしやすさの点からポリプロピレンなどの
熱可塑性樹脂からなる成形品を基材として用い、
該成形品の外観の高級感とソフトな手触り感を付
与するために、織物もしくは編物からなる布材と
合成樹脂の発泡体とを積層したシート状複合材を
表装材として該成形品表面に貼り合せた内装部品
が多く用いられている。

従来、かかる複合成形品の製造方法としては、 (1) 熱可塑性樹脂成形材料を用いてあらかじめ射
出成形法により所定の形状の成形品を製造し、
その後該成形品の表面に成形品の形状にそつて
接着剤を塗布し、該塗布面の布地が表面に出る
ように前記表装材を貼着して製品化する方法、 (2) 該表装材を射出成形機の金型内にあらかじめ
セツトし、ついで金型を閉じて溶融樹脂を射出
成形して表面に表装材を有する成形品を製造す
るいわゆる射出インサート成形法、 (3) 押出成形法により得られたシートと前記表装
材とをラミネートした３層複合シートを用い
て、真空成形法、圧空成形法、シートスタンピ
ング成形法により、所定の形状の成形品に一体
成形する方法 などが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） (1)の方法は、表装材自体には高い圧力や温度が
かからないので、該表装材が有している感触はほ
とんど失しなわれることがなく、好ましい製品が
得られる。

しかしながら、この方法は、接着剤の塗布や表
装材の貼着など人間の手作業に負うところが多
く、しかも製品の完成までに多くの工程を要し、
大量生産に適さず、また生産コストも高くなると
いつた問題点を有している。

(2)の射出インサート成形法で一体成形する方法
は、射出成形時の可塑化樹脂の高い圧力（通常
300Kgｆ／cm²以上）と高温の可塑化樹脂の流動の
影響で、直接該可塑化樹脂と接触する表装材の発
泡層が潰れたり、破れたりして必要なクツシヨン
性が失なわれるばかりでなく、布表面の毛倒れや
しわが生じて、得られた成形品の外観を著るしく
損なうという欠点を有している。

(3)の方法は、成形圧力も６Kgｆ／cm²以下と低圧
であり、成形温度も用いたシートの原料樹脂の軟
化点附近の比較的低温で成形が可能であるので、
表装材の布表面の毛倒れや発泡層の潰れなどが少
なく、大型薄物部品の一体成形の適している。

しかしながら、この方法では、リブやボスを有
する成形品、部分的に肉厚の異なつている成形品
およびアンダーカツト部のある複雑な形状を有す
る成形品の一体成形は不可能であり、かつ、成形
材料の形状が前記の如くシート状であるため成形
後に余分な部分（ブランク）が残り、これが成形
ロスとなつて材料歩溜りを引き下げる要因とな
る。また該３層積層シートの再加熱に時間を要す
ることと、該再加熱のための電力消費量が多大で
あり、生産性や経済性の面でも多くの難点をかか
えている。

本発明者らは複合成形品の一体成形における上
述の諸問題点を解決するべく鋭意研究した。その
結果、片面に起毛を有する布地の裏面に合成樹脂
製の発泡層を貼着した表装材と熱可塑性樹脂の基
材樹脂とを特定の成形条件下にプレス成形する方
法が上述の問題点をすべて解決した成形方法であ
ることを見い出し、本発明を完成した。

以上の記述から明らかなように、本発明の目的
は、前記表装材を表面に有する成形品であつて、
該成形品の表装材の布表面の毛倒れやしわの発生
がなく、また発泡層の潰れや破れのない複雑な形
状の一体成形品を大量、安価に製造することので
きる複合成形品の一体成形方法を提供することで
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は下記の構成を有する。

(1) 片面に起毛を有する布地の裏面に合成樹脂製
の発泡弾性層を貼着して形成されたシート状表
装材を、あらかじめ開放された樹脂プレス成形
機の上型の成形面に前記布地面が接するように
置き、該上型と対向する下型の成形面域内に、
熱可塑性樹脂の基材層を可塑化状態で所要量載
置したのち、両型を閉じてその型締圧により前
記シート状表装材と基材層を一体成形する方法
であつて、上型の温度を10℃以下に、下型の温
度を10〜25℃に保持し、１秒間以内に100Kg
ｆ／cm²の型締圧となるように加圧し、前記圧力
に到達後１〜５秒後に該型締圧を５〜30Kgｆ／
cm²以下に減圧して10〜60秒間保持することを特
徴とする複合成形品の一体成形方法。

本発明で用いる基材層を構成する熱可塑性樹脂
としては、結晶性ポリプロピレン、中密度ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリ
エチレン、プロピレン成分を70重量％以上含有す
る結晶性プロピレン−エチレン共重合体、アクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
（ABS樹脂）、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹
脂などを例示することができ、特に、低比重化は
成形性の点から結晶性ポリプロピレン、プロピレ
ン成分を70重量％以上含有する結晶性プロピレン
−エチレン共重合体のポリプロピレン系樹脂を用
いるのが効果的である。上述の合成樹脂には、必
要に応じてタルク、マイカ、ガラス繊維、合成繊
維（ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、レーヨ
ン繊維など）、天然繊維（木綿繊維、アセテート
繊維、麻繊維など）、炭素繊維、木粉、もみがら
などの有機質充填剤を添加することができる。

本発明で用いる片面に起毛を有する布地として
は特に制限がなく、手触り感、高級感を与える布
地が好ましい。特にポリエステル繊維やポリアミ
ド繊維、ポリアクリロニトリル繊維などの合成繊
維からなるトリコツト編みで表面に起毛もしくは
パイルを有する布地が好ましい。また、これらの
布地以外にも、毛織物、不織物、合成皮革などを
用いることもできる。

本発明で用いる合成樹脂製の発泡弾性層としは
発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタン、発泡ポ
リエチレン、発泡ポリ塩化ビニルなどの発泡倍率
10〜30倍の厚肉の軟質発泡シートを例示すること
ができ、特に、基材層に用いる熱可塑性樹脂がポ
リプロピレン系樹脂の場合、該基材層と発泡弾性
層との接着性および発泡弾性層の弾性保持の点か
ら発泡倍率15〜30倍で肉厚２〜５mmの発泡ポリプ
ロピレンシートを用いるのが好ましい。

（実施例） 以下、本発明を図面を参照しながら実施例にも
とづいて説明する。

第１図は、この発明を実施している時の成形途
中の工程を示す樹脂プレス成形装置の要部の立面
図である。第１図において１は上型、２は下型、
３は樹脂注出ノズルを示す。上型１及び下型２の
内部には、それぞれ別置きの金型温度調節機（図
示せず）により供給される冷却水が循環してい
る、上型１の表面１ａが10℃以下好ましくは８℃
以下、下型２の表面２ａが25℃以下の温度に常時
保たれている。また、樹脂注出ノズル３は、図示
していないが樹脂の計量装置および通路を介して
押出機と連接していて、該押出機で可塑化された
樹脂を直接前記下型２上にオートチヤージするた
めのものであり、この樹脂チヤージ動作と連動し
て該下型２に対し自動的に進入後退あるいは二次
元移動できる機構をそなえている。

以上のような構成を有する樹脂プレス成形装置
を用いて、まず予めポリエステル繊維からなりそ
の表面に起毛を有するトリコツト布地の表皮層５
ａの裏面に接着剤を介して発泡弾性層として発泡
ポリプロピレンシート５ｂを貼着して一体形成さ
れたシート状表装材を準備し、これを所望成形品
の投影寸法より大きい適切な大きさに裁断して、
上下に開放されて待機している前記上型１の所定
位置に取り付ける。このとき、シート状表装材５
は第１図に示すように布地表皮層５ａ側を上向き
に該上型１の成形面に接して置き、その固定方法
は該上型１の周縁部１ｂにおいて真空吸着する
か、またはクリツプやピン止め等の適当な方法を
用いることができる。

上型１にシート状表装材５を取り付けたのち、
前記樹脂注出ノズル３が上型１と下型２の間に進
入して成形品の形状に応じて移動しながらポリプ
ロピレン等の熱可塑性樹脂からなる基材層６を可
塑化状態で該注出ノズル３よりチヤージすること
によつて、該下型２の成形面域内に前記基材層６
が所要量載置される。なお、基材層６を構成する
熱可塑性樹脂として本実施例では、耐熱剛性の優
れたチツソ高結晶性ポリプロピレン（メルトフロ
ーレート：22g／10mm）を用い、注出ノズル３よ
りチヤージされる可塑化樹脂の温度を200±５℃
の低温範囲（射出成形等と比較して）に設定し
た。

該基材層６が下型２に載置されたのち、樹脂注
出ノズル３を型外に退出させ、直ちに上型１と下
型２を閉じて型締を行ない、第２図のように加圧
成形する。従来の射出成形法やプレス成形法によ
る成形条件としては、基材層樹脂がポリプロピレ
ンの場合、金型温度を30℃以上、樹脂温度を230
℃以上、型締圧力を100Kg／cm²以上にするのが一
般的な設定基準とされているが、これらの条件
で、本発明でいう表面に起毛を有する布地を表皮
層５ａに用いて可塑化樹脂との一体成形を行なう
と、既に問題点として述べているように高い圧力
と温度の影響を受けて、布地の毛倒れやしわが生
じて成形品の外観を著しく損うばかりでなく、発
泡弾性層５ｂが潰れてソフト感を失うことにな
り、まつたく製品になり得ないものになつてしま
う。

このため、本発明の一体成形方法にあつては、
特定条件として金型温度と型締圧力および型締に
おける昇圧速度の３条件を同時に特定の範囲で制
御して成形する方法を採用した。

すなわち、本発明の一体成形方法の第１の条件
は金型温度の設定にあり、前記表皮層５ａと接す
る上型１の表面１ａを10℃以下好ましくは８℃以
下、前記基材層６と接する下型２の表面２ａを25
℃以下に設定する。

上型表面１ａの温度は低い程、成形後の布地表
皮層５ａの外観保持および発泡弾性層５ｂの弾性
保持に対して効果的であるが、低温を維持するた
めに冷却能力の大きな金型温調機を設置する必要
があることと、冷却水の凍結防止に特別な考慮を
払う必要があることから、４℃以上とするのが実
用上望ましい。該上型表面１ａの温度をかくの如
く低温に設定すると、通常の場合当該成形機周辺
における空気の露点温度以下になるため該上型表
面１ａは全面的に水滴もしくは水膜が付着する。
従つて型締が行なわれている間、前記表皮層５ａ
が該上型表面１ａと密着することによつて布地面
がその水滴もしくは水膜で湿潤されることになる
が、この湿潤化現象が該布地の冷却を助長し、さ
らにそれによつて発泡層５ｂも温度上昇が妨げら
れて冷却硬化の方向に効果的に作用し、成形後の
表皮層５ａの布地外観および発泡層５ｂの弾性保
持に寄与する。但し、該上型表面１ａの温度が11
〜12℃を越えるあたりから成形後の表皮層５ａの
毛倒れや布目の粗大化（布目が開いてクレータ状
になること）が起こり、かつ発泡弾性層５ｂの弾
性低下も顕著になり、布地外観が損われるように
なる。このことから該上型表面１ａの上限温度は
余裕を考えて10℃以下好ましくは８℃にすること
が望ましい。一方、これに対して下型表面２ａの
温度も低い程冷却効果があつて前記外観と弾性の
保持のみならず成形時間の短縮化にも寄与する
が、余り低温にしすぎると型締時に該下型表面２
ａに接する基材層６が流動抵抗を受け、賦形性が
妨げられるので、適切な温度範囲としては15〜25
℃が望ましい。

本発明の一体成形方法の第２の条件は型締圧力
の減圧制御にあり、型締開始時の該圧力を100
Kg／cm²程度の高圧とし、該圧力に達してから１〜
５秒後に該型締圧力を５〜30Kg／cm²に減圧して加
圧保持する。金型温度を前述のように低温に設定
しても、型締圧力を高圧にして加圧し続けると、
圧縮力が強いため表皮層５ａの毛倒れと発泡弾性
層５ｂの潰れが生じて外観不良をきたし、逆に最
初から低圧で型締を行なうと、型内で基材層６の
樹脂を押し広げる力が不足するため、該基材層６
が賦形不良となる。この問題を解決するために、
型内の基材層６を所定の形状寸法に賦形させるた
めには型締時に高い圧力が必要であるが、賦形完
了後は該基材層６の冷却安定化に必要な加圧保持
を行なうだけの低い型締力を付加させればよいと
の考えから、前記の型締開始から加圧保持にかけ
て自動的に型締力を減圧制御する方法を採用し
た、 また、上述の第２の条件と並行して、型締開始
時に基材層６の賦形を速やかに行なうために該基
材層６に対して急速に加圧する必要があり、これ
を本発明の一体成形方法の第３の条件として該型
締時における昇圧速度を１秒間以内に100Kg／cm²
になるように加圧することにした。

以上のような成形条件で一体成形したのち、上
型１と下型２とを開放して、所定の形状を与えら
れた成形品を取り出す。加圧保持に要する時間は
基材層６の成形厚みによつて異なるが、該厚み
1.5mmで20秒間、２mmで30秒間が適当である。

このようにして得られた成形品は、表面に毛倒
れやしわのない外観良好な布地表皮層５ａが現わ
れていて、その裏面に貼着されて弾性を十分に保
持した発泡ポリプロピレンからなる弾性層５ｂと
剛性の強いポリプロピレン基材層６とが強固に接
合され、一体成形された３層構造の複合成形品で
ある。

（発明の効果） 本発明に一体成形方法は、従来のように樹脂成
形品に対して人間の手作業によつて布材等の表装
材を貼着するという煩雑な工程を要することな
く、極めて簡略化された工程で所望の形状の布貼
り成形品を得ることができるので、製造作業性の
向上及びコストの低減化を実現することが可能と
なり、しかも得られた複合成形品は、基材層の外
側にリブやアンダーカツト形状も賦形され、布地
外観が豪華で良好な手触り感とソフト感を備えて
いるので、高級感のある自動車内装部品として好
適に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の一体成形方法に
使用する樹脂プレス成形装置の工程図であつて、
第１図は型締前に表装材と基材の金型への載置状
態を示す要部立面図、第２図は型締時の状態を示
す断面図である。図中、１は上型、２は下型、３
は樹脂注出ノズル、５は表装材、５ａは布地表皮
層、５ｂは発泡弾性層、６は基材層を表わす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 片面に起毛を有する布地の裏面に合成樹脂製
   の発泡弾性層を貼着して形成されたシート状表装
   材を、あらかじめ開放された樹脂プレス成形機の
   上型の成形面に前記布地面が接するように置き、
   該上型と対向する下型の成形面域内に、熱可塑性
   樹脂の基材層を可塑化状態で所要量載置したの
   ち、両型を閉じてその型締圧により前記シート状
   表装材と基材層を一体成形する方法であつて、上
   型の温度を10℃以下に、下型の温度を10〜25℃に
   保持し、１秒間以内に100Kgｆ／cm²の型締圧とな
   るように加圧し、前記圧力に到達後１〜５秒後に
   該型締圧を５〜30Kgｆ／cm²以下に減圧して10〜60
   秒間保持することを特徴とする複合成形品の一体
   成形方法。