JPH06106555A - 表皮一体成形品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外観が良好でしかも軽量な成形品を、簡単か
つ安価に得られる表皮一体成形品の成形方法を提供す
る。 【構成】 繊維強化スタンパブルシート１０を加熱膨張
させた後、該スタンパブルシート１０と該スタンパブル
シート１０の片側に配した表皮材４０を、それらの間に
配した中央に製品成形用開口部３２を有するカット用板
状体３０と一緒にスタンピング成形型２０に挟み、それ
により前記スタンパブルシートの製品成形部と不要縁部
との境界部を、前記カット用板状体の製品成形用開口部
周縁部３４とスタンピング成形型の型面周縁部２６で鋏
み切るとともに、前記製品成形用開口部３２に位置する
スタンパブルシート１０と表皮材４０とをスタンピング
成形型２０型面で圧着して所定形状の基材と表皮材を一
体に成形し、その後前記基材縁部を巻き込んで表皮材４
０の縁部を基材の裏側に折り返して固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プラスチック基材の
表面が表皮材で覆われた表皮一体成形品の成形方法に関
し、特には繊維強化スタンパブルシート（単にスタンパ
ブルシートとも記す。）を用いて成形する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車内装材、たとえばピラー等にあっ
ては、プラスチック基材の表面が表皮材で覆われた表面
感触のソフトな成形品が好んで用いられている。

【０００３】従来、そのような成形品の成形方法とし
て、プラスチックの射出成形法を用いる次の方法があ
る。 まず、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂等からなる所定形
状の基材を射出成形する。 次いで、前記基材の表面および縁部裏側に接着材を塗
布する。 そしてファブリックあるいはプラスチックシート等か
らなる表皮材を、基材表面に貼着する。このとき表皮材
縁部については、主に手作業により基材縁部を巻き込む
ようにして基材裏側へ折り返し、基材裏側に接着固定す
る。 その後自動車等への取付けクリップを基材裏面の突起
等に装着し、所望の成形品を得る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の成形方
法にあっては、射出成形後に表皮材を接着するための接
着材塗布作業が必要になるため、成形作業に手間取る問
題がある。さらにその表皮材の接着は、接着材を塗布し
た基材と表皮材とを金型で挟んでプレスして行うため、
表皮材貼着用の金型およびプレス装置が必要になり設備
費が嵩む問題もある。また、軽量な成形品を得ようとし
て基材の厚みを薄くすると、用途によっては剛性が不足
することがあるため、軽量な成形品を得難い問題もあ
る。

【０００５】なお、あらかじめ射出成形型の型面に表皮
材をセットして、表皮材と一体に基材を射出成形する方
法もあるが、射出成形時に表皮材が樹脂圧により皺にな
ったり、樹脂が表皮材表面に漏出して成形品外観を損ね
る等の不具合があった。

【０００６】そこでこの発明は、前記の問題点を解決し
て、外観が良好でしかも軽量な成形品を、簡単かつ安価
に得られる表皮一体成形品の成形方法を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、基材用の繊
維強化スタンパブルシートを加熱して膨張させる加熱膨
張工程と、前記加熱膨張後のスタンパブルシートと該ス
タンパブルシートの片側に配した表皮材を、それらの間
に配した中央に製品成形用開口部を有するカット用板状
体と一緒にスタンピング成形型に挟み、それにより前記
スタンパブルシートの製品成形部と不要縁部との境界部
を、前記カット用板状体の製品成形用開口部周縁部とス
タンピング成形型の型面周縁部で鋏み切るとともに、前
記カット用板状体の成形用開口部内に位置するスタンパ
ブルシートと表皮材とをスタンピング成形型型面で圧着
して所定形状の基材と表皮材を一体に成形する切断一体
成形工程と、前記基材縁部を巻き込んで表皮材の縁部を
基材の裏側に折り返して固定する表皮材縁部固定工程と
からなることを特徴とする表皮一体成形品の成形方法に
係る。

【０００８】

【実施例】以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説
明する。図１ないし図５は、この発明の成形方法におけ
る一実施例の各成形段階を示す断面図、図６は使用する
表皮材の一実施例の断面図である。

【０００９】この発明の成形方法は、基材用繊維強化ス
タンパブルシートの加熱膨張工程、スタンピング成形型
による切断一体成形工程および表皮材縁部固定工程から
なる。

【００１０】まずこの発明で使用する基材用繊維強化ス
タンパブルシート１０、スタンピング成形型２０、カッ
ト用板状体３０および表皮材４０について説明する。

【００１１】繊維強化スタンパブルシート１０は、ガラ
ス繊維等の強化繊維とポリプロピレン等の粉状プラスチ
ックとを均一に混合し、その後抄紙してウェブにし、そ
のウェブを乾燥後加熱・加圧して溶融融固化させること
により得られたもので、商品名ＫＰシート（住友化学工
業株式会社製）あるいはラドライト（新日本製鉄株式会
社、三菱油化株式会社製）等として知られている。この
繊維強化スタンパブルシート１０は、繊維が屈曲した状
態で内部のプラスチックにより固定されている。そのた
め、所定温度に加熱されてスタンパブルシートを構成す
るプラスチックが溶融軟化すると、内部の繊維が復元し
てシートが厚み方向に膨張する。

【００１２】スタンピング成形型２０は、所定形状の型
面を有する下型２０ａと上型２０ｂとからなるもので、
この実施例にあっては下型２０ａが凸状の型面２１を有
する雄型、上型２０ｂが凹状の型面２３を有する雌型に
なっている。

【００１３】スタンピング成形型の下型２０ａは、型面
２１にインサート保持用凹部２２が形成され、パーティ
ング面２５ａにはスタンパブルシート固定ピン２４が立
設されている。また下型型面２１の周縁部２６は、パー
ティング面２５ａに対し略垂直の壁面になっている。そ
の壁面からなる周縁部２６と、後記するカット用板状体
３０の製品成形用開口部３２の周縁部３４とは、切断一
体成形工程時に鋏のように摺接してスタンパブルシート
の不要部を切断するようになっている。

【００１４】一方スタンピング成形型の上型２０ｂは、
型閉じ時に前記固定ピン２４の先端を収容する穴２７が
パーティング面２５ｂに向けて開口し、さらにそのパー
テイング面２５ｂの所定位置にはカット用板状体保持用
の磁石２８が埋設されている。磁石２８は、カット用板
状体３０が鉄等の磁性を有する材質からなる場合に、そ
のカット用板状体３０を上型２０ｂパーティング面２５
ｂに吸引保持するとともに、そのカット用板状体３０と
パーティング面２５ｂ間で表皮材４０の縁部を挟着して
保持するためのものである。

【００１５】なお、カット用板状体３０および表皮材４
０の保持手段は前記の磁石に限るものではなく、型外に
設けた公知の保持手段によりカット用板状体３０と表皮
材４０を下型２０ａと上型２０ｂ間に保持するようにし
てもよい。また、図示しないが、前記磁石２８に代えて
または加えて下型パーティング面２５ａにコイルスプリ
ングを立設し、そのコイルスプリングによりカット用板
状体３０を表皮材４０とともに下型２０ａと上型２０ｂ
間に保持するようにしてもよい。

【００１６】カット用板状体３０は、スタンパブルシー
ト１０の製品成形部と不要縁部との境界部を切断するた
め、および表皮材４０を上型パーティング面２５ｂにま
たは下型２０ａと上型２０ｂ間に保持するためのもので
ある。このカット用板状体３０は、この実施例にあって
は鉄等の磁性を有する金属板からなり、中央に製品成形
用開口部３２が形成され、その縁部に前記スタンパブル
シート固定ピン２４の挿通孔３６が形成されている。前
記中央の製品成形用開口部３２は、下型型面２１が嵌入
できる大きさからなり、かつその嵌入時に開口部周縁部
３４が下型型面周縁部２６の壁面に鋏状に摺接する大き
さからなる。

【００１７】表皮材４０は、成形品の表面および縁部を
覆うもので、種々の材質からなるが、図６のように外層
４２と内層４４の二層構造として、スタンパブルシート
１０との接着性および表面のソフト性を高めたものが好
ましい。その場合、外層４２はファブリック、軟質塩化
ビニル樹脂、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー等と
し、内層４４は１５〜３０倍程度に発泡したポリプロピ
レン発泡体とするのが好ましい。

【００１８】次に前記スタンパブルシート１０等を用い
て行うこの発明の一実施例について、工程順に説明す
る。

【００１９】まず、図１に示すようにスタンパブルシー
ト１０の加熱膨張工程を行う。この実施例では、スタン
パブルシート１０として、構成プラスチックがポリプロ
ピレン、厚みが約１mmからなる商品名ラドライト（新日
本製鉄株式会社、三菱油化株式会社製）を用い、そのス
タンパブルシート１０を、ヒーター等の加熱装置５０に
より２２０℃まで加熱する。この加熱によりスタンパブ
ルシート１０を構成するプラスチックが溶融し、スタン
パブルシート１０が元の厚みの５〜６倍に膨張する。な
お加熱は、スタンパブルシート１０内部まで均一に加熱
できるように遠赤外線で行うのが好ましい。

【００２０】次に、図２ないし図４に示すように切断一
体成形工程を行う。この実施例では、下型型面２１のイ
ンサート保持用凹部２２にクリップからなるインサート
５２を装着し、その後前記加熱膨張後のスタンパブルシ
ート１０を下型型面２１にセットする。その際スタンパ
ブルシート１０の縁部はスタンパブルシート固定ピン２
４に突き刺されて下型２０ａに支持される。

【００２１】前記インサート５２は、必要に応じて用い
られるものであるが、用いる場合にはスタンパブルシー
ト１０との溶着性の良い材質で構成し、あらかじめ接着
剤または接着テープを表面に塗布または貼着しておくの
が良い。例えば、スタンパブルシート１０がポリプロピ
レンを構成材としてなる場合、インサート５２は、ポリ
プロピレンあるいはポリブチレンテレフタレートからな
るものが好ましく、また接着剤あるいは接着テープは、
ポリエステル系熱可塑性接着剤あるいはメルトシーリン
グテープからなるものが好ましい。なお、インサート５
２を構成するプラスチックと、スタンパブルシート１０
を構成するプラスチックが同一の場合には、接着剤を塗
布することなく、所定温度（約２００℃程度）に加熱し
て下型型面２１に装着しておくだけでも良い。

【００２２】一方上型２０ｂには、表皮材４０とカット
用板状体３０を装着する。その装着は、表皮材４０をカ
ット用板状体３０上に載置し、その表皮材４０とともに
カット用板状体３０を、上型パーティング面の磁石２８
に磁力吸着させることにより行う。このとき表皮材４０
が図６のように外層４２と内層４４の二層構造からなる
場合には、表皮材４０の外層４２を上型型面２３側にす
る。また、カット用板状体３０は、中央の製品成形用開
口部３２が下型型面２１および上型型面２３に対応して
位置するとともに、縁部のピン挿通孔３６が下型のスタ
ンパブルシート固定ピン２４および上型パーティング面
のピン収容穴２７に対応して位置する。

【００２３】そして、スタンピング成形型の下型２０ａ
と上型２０ｂを閉じる。それによって、下型２０ａの凸
状型面２１がカット用板状体３０の製品成形用開口部３
２に嵌入し、その際図３の拡大部分断面図に示すように
下型型面２１の周縁部２６とカット用板状体の製品成形
用開口部周縁部３４が、スタンパブルシート１０の製品
成形部と不要縁部との境界部１２を挟んで摺接し、該境
界部１２を鋏み切る。１４は、不要縁部である。

【００２４】またカット用板状体３０の製品成形用開口
部３２に嵌入した下型型面２１は、その開口部３２に位
置する表皮材４０と溶融状態のスタンパブルシート１０
の製品成形部を上型型面２３との間で挟んで所定形状に
するとともに、一体に溶着する。このときスタンパブル
シート１０の製品成形部は、前記膨張後の厚みの１／４
〜１／２（膨張前の厚みの１．５〜３倍程度）に圧縮さ
れるようにする。この圧縮程度を変化させることによ
り、得られる成形品の剛性を調整することができる。表
皮材４０と一体になった前記スタンパブルシート１０
は、その後の自然冷却または強制冷却により硬化して基
材になる。

【００２５】その後スタンピング成形型２０を開けて、
図５に示すような基材１１と表皮材４０の一体成形品６
０を取り出す。その一体成形品６０は、基材１１を形成
するスタンパブルシートが、前記の切断一体成形工程時
に製品成形部と不要縁部との境界部で鋏み切られている
ため、基材１１の不要縁部が切除されたものになる。し
たがって、表皮材４０の縁部は基材１１の縁部からはみ
出した状態になっている。

【００２６】次いで、表皮材縁部固定工程を行う。ここ
では、前記スタンピング成形型２０から取り出した一体
成形品６０の基材１１縁部裏面にポリエステル系からな
る接着剤を塗布し、図５に示すように基材１１縁部を巻
き込んで表皮材４０の縁部を基材１１裏側に折り返し、
基材１１縁部裏面に接着する。これにより、所望の最終
成形品が得られる。

【００２７】このようにして得られた成形品は、表皮材
４０に見苦しい皺あるいは樹脂の付着のない外観の良好
なものである。しかも、基材１１がスタンパブルシート
の膨張したものからなるため軽量で、基材内の強化繊維
により剛性が高く、かつその強化繊維により線膨張係数
が小さく寸法安定性の高いものである。実際に自動車用
のピラーについて、この発明の成形方法により成形した
物と射出成形法を用いる従来の方法により成形した物と
の重量を比較したところ、この発明により成形した物の
方が２０〜３０％軽くなっていた。

【００２８】なお、この発明は前記の実施例に限定され
るものではなく、成形品の用途、形状等に応じて適宜応
用されるものである。たとえば、前記スタンパブルシー
トの不要縁部の切断について言えば、カット用板状体の
製品成形用開口部周縁部とスタンピング成形型型面周縁
部との摺接に代えて、スタンパブルシート側のスタンピ
ング成形型パーティング面またはそのパーティング面に
対向するカット用板状体の縁部の少なくとも何れかに凸
刃を立設し、その凸刃でスタンパブルシートの不要縁部
を挟んで切断するようにしてもよい。また、基材裏面へ
の表皮材縁部の固定も、接着剤に限らず、ステイプル等
によって行ってもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明に
よれば、加熱膨張後のスタンパブルシートと表皮材とを
スタンピング成形型により挟着して基材と表皮材とを所
定形状に一体成形するため、表皮材に皺を生じず、また
表皮材表面に樹脂が付着して成形品外観を損なうことが
ない。

【００３０】しかも、この発明によれば、表皮材貼着用
に特別の装置が必要なく、極めて簡単な装置で、かつ簡
単な作業で一体成形することができる。さらに、前記表
皮材とスタンパブルシートとの挟着時に、基材用スタン
パブルシートの不要部分をスタンピング成形型内で切断
するため、その切断に別個の作業が不要であるととも
に、あらかじめスタンパブルシートを所定形状にした
り、あるいは後工程により基材の不要部を切断すること
も不要である。

【００３１】また、この発明の成形方法により得られる
成形品は、軽量で、剛性が高く、寸法安定性が高いもの
になる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における加熱膨張工程を示
す断面図である。

【図２】この発明の一実施例における切断一体成形工程
の型閉じ前を示すスタンピング成形型の断面図である。

【図３】この発明の一実施例における切断一体成形工程
の型閉じ時を示すスタンピング成形型の拡大部分断面図
である。

【図４】この発明の一実施例における切断一体成形工程
の型閉じ後を示すスタンピング成形型の断面図である。

【図５】この発明の一実施例における表皮材縁部固定工
程を示す断面図である。

【図６】この発明に用いられる表皮材の一実施例の断面
図である。

【符号の説明】

１０ スタンパブルシート １２ スタンパブルシートの製品成形部と不要縁部との
境界部 ２０ スタンピング成形型 ２１ 下型型面 ２３ 上型型面 ２６ 下型型面周縁部 ３０ カット用板状体 ３２ カット用板状体の製品成形用開口部 ３４ 開口部周縁部 ４０ 表皮材 ５２ インサート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:58 4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材用の繊維強化スタンパブルシートを
   加熱して膨張させる加熱膨張工程と、 前記加熱膨張後のスタンパブルシートと該スタンパブル
   シートの片側に配した表皮材を、それらの間に配した中
   央に製品成形用開口部を有するカット用板状体と一緒に
   スタンピング成形型に挟み、それにより前記スタンパブ
   ルシートの製品成形部と不要縁部との境界部を、前記カ
   ット用板状体の製品成形用開口部周縁部とスタンピング
   成形型の型面周縁部で鋏み切るとともに、前記カット用
   板状体の製品成形用開口部に位置するスタンパブルシー
   トと表皮材とをスタンピング成形型型面で圧着して所定
   形状の基材と表皮材を一体に成形する切断一体成形工程
   と、 前記基材縁部を巻き込んで表皮材の縁部を基材の裏側に
   折り返して固定する表皮材縁部固定工程とからなること
   を特徴とする表皮一体成形品の成形方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、スタンパブルシート
   側のスタンピング成形型型面にクリップ等のインサート
   を装着して切断一体成形工程時に前記インサートを基材
   に固定する表皮一体成形品の成形方法。