JPH11333960A - 表皮材付き発泡成形体およびその製造方法 - Google Patents

表皮材付き発泡成形体およびその製造方法

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JPH11333960A
JPH11333960A JP10143121A JP14312198A JPH11333960A JP H11333960 A JPH11333960 A JP H11333960A JP 10143121 A JP10143121 A JP 10143121A JP 14312198 A JP14312198 A JP 14312198A JP H11333960 A JPH11333960 A JP H11333960A
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JP
Japan
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skin
mold
layer
molding
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JP10143121A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Eguchi
達也 江口
Hiroyuki Sadakuni
浩行 定国
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Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co Ltd
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  • Instrument Panels (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】蒸気水分、蒸気熱や発泡圧によるダメージをな
くせる表皮材付き発泡成形体の製造方法。 【解決手段】型内ビーズ発泡成形により得られた発泡成
形体であって、表皮層11、クッション層12および硬
質シート層13を有する表皮材10が一体に接合されて
あり、発泡成形体30の発泡粒子が表皮材における硬質
シート層13の軟化時に食い込んで一体化されたものか
らなる。型内ビーズ発泡成形用の型1内に予め成形され
た表皮材10をセッティング保持した後、発泡性熱可塑
性樹脂粒子を充填し、加熱発泡させることにより表皮材
付き発泡成形体を製造する。表皮材10としては表皮層
11、クッション層12、および硬質シート層13を有
し、当該表皮材10をセッティングする側の型1にシー
リング材を設けて蒸気水分が表皮材表面側に回り込まな
いようにし、さらに少なくとも加熱発泡成形工程におい
ては、表皮材をセッティングした側の型を冷却してお
く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車用内装材等と
して好適な表皮材付き発泡成形体およびその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より自動車用内装材としては、柔軟な風合を出すために
起毛(ファブリック)やシボ加工された表皮材を張り付
けているものが多く、こうした表皮材の張り付け工数を
削減するために、内装材の成形時に表皮材をインサート
して成形する成形方法が多く発明されている。蒸気成形
においても製造方法や製造装置およびインサート方法と
して多くの発明がある(例えば特開昭55−73532
号、特開昭55−73533号、特公昭59−8346
号参照)。
【0003】しかしながら、蒸気成形の場合、表皮材に
対して成形時に蒸気水分、蒸気熱や発泡圧がかかること
によりダメージを与え易く、成形された製品としての価
値が損なわれてしまうケースが多いという問題点があっ
た。
【0004】そこで本発明では、蒸気水分、蒸気熱や発
泡圧によるダメージをなくせる表皮材付き発泡成形体の
製造方法を発明し、自動車用内装材等として好適な表皮
材付き発泡成形体を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得る本
発明による表皮材付き発泡成形体としては、請求項1に
記載するように、型内ビーズ発泡成形により得られた発
泡成形体であって、表皮層、クッション層および硬質シ
ート層を有する表皮材が一体に接合されてあり、発泡成
形体の発泡粒子が表皮材における硬質シート層の軟化時
に食い込んで一体化されたものからなることを特徴とし
ている。
【0006】上記本発明による表皮材付き発泡成形体に
よると、表皮材が表皮層、クッション層および硬質シー
ト層を有するものであって、この表皮材のうち硬質シー
ト層の軟化時に発泡成形体の発泡粒子が食い込んで表皮
材と発泡成形体とを一体化したものであるから、表皮材
のうちのクッション層や表皮層にダメージを与えること
なく表皮材を発泡成形体と一体に接合したものとなり、
しかも表皮材が発泡成形体から必要に応じて剥離できる
ものとなり、特に自動車用内装材としては好適品とな
る。
【0007】なお、表皮材としては粉末樹脂を金型にま
ぶして加熱成形するいわゆるスラッシュ成形にて形成さ
れたものを請求項2に記載したように用いてあると、三
層構造がより安定化していて表皮材付き発泡成形体の製
品として良好なものが提供できる。
【0008】次に、上記表皮材付き発泡成形体を提供す
るための製造方法については、請求項3に記載したよう
に、型内ビーズ発泡成形用の型内に予め成形された表皮
材をセッティング保持した後、発泡性熱可塑性樹脂粒子
を充填し、加熱発泡させることにより表皮材付き発泡成
形体を製造する方法であって、表皮材としては表皮層、
クッション層、および硬質シート層を有し、当該表皮材
をセッティングする側の型にシーリング材を設けて蒸気
水分が表皮材表面側に回り込まないようにし、さらに少
なくとも加熱発泡成形工程においては、表皮材をセッテ
ィングした側の型を冷却しておくことを特徴としてい
る。
【0009】上記製造方法によると、表皮材をセッティ
ングする側の型にシーリング材を設けて蒸気水分が表皮
材表面側に回り込まないようにしているので、蒸気水分
にて表皮材がダメージをこうむらないようにでき、ま
た、少なくとも加熱成形工程においては、表皮材をセッ
ティングした側の型を冷却しているので、蒸気熱による
加熱温度にて表皮材がダメージをこうむらないように
し、発泡成形体と良好に一体化できることになる。
【0010】さらに、使用する表皮材としては三層で中
間層にクッション層を有しているので、表皮材表面にか
かる発泡圧による成形圧力を緩和でき、柔軟な風合を損
なわないように成形できる。
【0011】さらに表皮材としては請求項4のごとくス
ラッシュ成形したものを用いると一層のこと三層形態を
安定でき、表皮材付き発泡成形体として柔軟な風合を強
調したものが成形できる。
【0012】
【発明の実施の形態】次いで本発明の実施形態について
図を参照しながら以下に説明する。
【0013】図1は発泡性熱可塑性樹脂粒子(予備発泡
粒子)の充填途中を示した成形装置の概要断面図を示し
ており、1は表皮材10をセッティングする側の凹型と
なる金型、2は金型1と対向した凸型となる金型であっ
て、原料充填器20を具備している。
【0014】そして金型1には表皮材10を保持するた
めの爪部17を備えてあり、蒸気水分が表皮材10の表
面側へ回り込むのを防ぐシーリング材としての好ましく
は弗素樹脂製のパッキンPを周設してある。FPはフレ
ームパッキン、14は真空引き用の穴を示している。
【0015】さらに表皮材10をセッティングする側の
上記金型1のキャビティ側と反対側には金型1を冷却す
るための5〜30mmφのパイプ15を配管してあり、冷
却水を通してある。
【0016】上記した表皮材10としては、図2に拡大
断面図として示した通り、表皮層11、クッション層1
2および硬質シート層13からなる三層構造のものであ
り、成形時には硬質シート層13の軟化時に発泡成形体
30の発泡粒子が食い込んで一体化されている。
【0017】次いで、前述した従来技術の説明からも明
らかなように、蒸気成形用金型に表皮材をインサートし
て蒸気成形すると、表皮材は、加熱成形時の蒸気水分
加熱温度成形圧力によってダメージを受け、製品価
値が損なわれてしまう。このダメージをなくす具体的な
手段として 蒸気水分について 表皮材10をセッティングする金型1にパッキンPを設
けて、蒸気水分が表皮材表面側に回り込まないようにす
る。 加熱温度について 表皮材10をセッティング側の金型温度を、表皮材10
の耐熱温度より高くしないために、金型1に冷却用パイ
プ15を配管してあり、少なくとも加熱成形工程におい
て金型温度を50℃以下に保持する。
【0018】上記の2項目による表皮材ダメージを
なくす重点ポイントとしては下記に示すように実施す
る。 1)金型パーティングラインは、基本的に凸凹つき当て
型とする。 2)表皮材10のトリミングは、製品端末(パーティン
グライン)+10〜20mmで(表皮材保持用爪部17と
水分防止パッキンPのスペース)、レーザーカッティン
グする。 3)表皮材10をインサートして保持用爪部17で固定
する。 4)固定した後、凹型側の真空ポンプを作動し、凹型と
なる金型1に設けた真空引き用穴14(0.1〜3.0
mm)から真空引きして、金型1と表皮材10のフィッテ
ィング性を高める。 5)真空ポンプ作動のまま双方の金型1,2を閉じて、
原料となる発泡性熱可塑性樹脂粒子(予備発泡粒子)3
0′を充填する。 6)充填終了後、加熱成形工程で凸型となる金型2側か
らのみ蒸気を導入して型内ビーズ発泡成形を行う。片側
加熱でビーズの発泡は充分に可能である。この成形方法
で連続的に成形を行うと、凸型となる金型2からの加熱
温度が熱伝導によって凹型となる金型1に伝わり、表皮
材10に従来例ではダメージを与えてしまうが、これを
防止するために、金型1を積極的に冷却する必要があ
る。
【0019】発泡ビーズにおける通常の冷却方法(ノズ
ルから冷却水を噴霧)は、真空ポンプ作動時には水分が
ポンプに流れ込んで真空ポンプが破損してしまう。これ
を解決する方法として、金型1の裏面に冷却水のパイプ
15を設ける。パイプ15内を通る冷却水が効率よく金
型冷却を行えるように、 1.パイプをだ円にして、金型との接触面積を増やす。 2.金属粉樹脂16をパイプ15と金型1のすき間に埋
め込み、さらに接触面積を増やす。
【0020】この方法で金型1の冷却と真空ポンプの作
動を、同時に行えるようになった。なお、パイプ15は
金型1の背面に埋設して配管することも可能である。 成形圧力について 表皮材10にクッション層12を設けて、表皮材10の
表面にかかる成形圧力を緩和させる。表皮材10にクッ
ション層12を設けることは、柔らかい風合いを引き出
す役割も果たす。発泡性熱可塑性樹脂粒子(予備発泡粒
子)は成形時に、表皮材10の硬質シート層13の軟化
時に食い込んで一体化を果し、接合する一方、必要時に
表皮材10を発泡成形体から剥離することができるよう
に硬質シート層13が役立っている。
【0021】以上説明した点から、蒸気成形においても
表皮材のダメージをなくすことが可能になった。
【0022】クッション層12付き表皮材10は成形圧
力を緩和させるために有効であるが、発泡粒子とクッシ
ョン層12の接触面では、発泡した粒子がクッション層
に食い込んでしまいビーズの融着が不良になる。この対
策として、下図のようにクッション層に硬質シートを積
層することでビーズ発泡成形層の融着が確実に行えるよ
うになった。蒸気成形に適した表皮材とは、 ・表皮層 1)レザー(シボ付き) 材質:PP、TPO、PVC等 厚さ:0.1〜5.0mm 2)ファブリック(起毛) 材質:PP、TPO、PVC等 厚さ:0.5〜20.0mm ・クッション層 材質:PP、PVC、ウレタン(UF)等 厚さ:0.5〜50.0mm 発泡倍数:2.0〜100.0倍 ・硬質シート層 材質:PP、PVC等 厚さ:0.5〜2.0mm 表皮層 + クッション層 + 硬質シート層 = 蒸
気成形に適した表皮材となる。
【0023】表皮材の成形方法として、 1)各層を別々に成形したあとラミネートして、真空成
形によって製品形状にする 2)スラッシュ成形(粉末樹脂を金型にまぶして加熱)
によって3層を一体成形し最終製品形状にする があるも、スラッシュ成形が好ましい。
【0024】スラッシュ成形によって成形された表皮材
は、真空成形品に比べて内部応力が少なく、一般にイン
サート加熱成形に適する。これは金型にインサート後加
熱すると、内部応力がある表皮材は軟化して変形しシワ
等が発生するからである。
【0025】発泡成形体は自動車用内装材として好適
な、耐熱性と寸法安定性に優れた、スチレン系樹脂で変
性したポリフェニレンエーテル系樹脂やスチレン−無水
マレイン酸共重合体またはこれとその他の熱可塑性樹脂
とのブレンド品等が使用される。発泡倍率は、使用され
る部位や表皮材の剛性によって異なるが自動車のインス
トルメントパネルでは、何れも10〜20倍程度であ
る。 〔成形工程図〕 I)前もって成形された(好ましくはスラッシュ成形
品)表皮材を型内ビーズ発泡成形用金型にインサートし
てセッティングする。 II)金型を閉じ、発泡性熱可塑性樹脂粒子(予備発泡粒
子)を充填し、加熱成形する。 III)成形条件 一方加熱(固定→移動) 5秒(0.5kg/cm2) 両面加熱 30秒(固定:1.5kg/cm2 移動: 0 kg/cm2) 水冷 30秒 放冷 30秒 ・両面加熱時の金型温度 固定側(凸型):128℃ 移動側(凹型): 50℃(水冷パイプに通水中) ・表皮材の軟化温度 PP: 120〜140℃ PVC: 85〜 90℃ 本開発の重要なポイントは A 表皮材にダメージを与えない。
【0026】B 表皮材と発泡成形品を確実に密着させ
る。
【0027】Aについては前述の通りであり、次にBに
ついて評価した。
【0028】密着させる方法としては接着剤を使う方法
があるが、下記の理由から好ましくない。
【0029】1)接着剤のコストがかかる。 → コス
トアップ
【0030】2)接着剤塗布の工数がかかる。 → コ
ストアップ
【0031】3)リサイクルできない ・接着剤が分離できない ・表皮材と発泡成形品が分離できない このことから、本発明にあっては、製造上用いる蒸気成
形に適した表皮材としては前述の通りである。また、表
皮材が接触する金型1の金型温度(凹型)は50℃に保
たれている。
【0032】金型1に接触するレザーによる表皮層11
の軟化温度は120℃であるため50℃ではダメージは
ない。しかし型内ビーズ発泡成形に必要な温度(凸型:
128℃)によると硬質シート層13を軟化させる。実
際にはビーズ発泡成形層が断熱材になり、硬質シート層
13にかかる温度は120℃〜123℃になる。この温
度で軟化からさらにメルト状態になるシート材料を選択
し、ビーズ発泡成形品と絡めて物理的に密着させる。こ
の現象は発泡粒子がクッション層12に食い込むのとは
違い発泡粒子が融着しながらメルトした樹脂が絡んでい
る。このように物理的に密着することによって、発泡成
形体30と表皮材10を必要に応じて、はく離すること
ができる。これはビーズ成形層と表皮材が異種材料で別
々にリサイクルする場合に、特に有効である。
【0033】以上のように、コスト、外観、強度などの
点からビーズ成形品と表皮材の材質を同じにできない場
合のリサイクル方法について新しい構造の表皮材を提供
することができた。
【0034】
【発明の効果】以上述べた本発明は以下のような効果を
奏する。 (1)表皮材付き発泡成形体としては、発泡成形体と表
皮材が確実に接合する一方で、表皮材が発泡成形体から
必要に応じて剥離し得ることとなり、リサイクルを高め
得る。 (2)本発明の製造方法によって、蒸気成形時に表皮材
にダメージを与えない成形方法となり、しかも発泡成形
体と表皮材が確実に接合する一方で、表皮材が発泡成形
体から必要に応じて剥離し得る表皮材付き発泡成形体を
容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】製造時の成形装置を示す概要断面図である。
【図2】製造された表皮材付き発泡成形体の一部拡大断
面図である。
【符号の説明】
1 凹型となる金型 2 凸型となる金型 10 表皮材 11 表皮層 12 クッション層 13 硬質シート層 14 真空引き用の穴 15 冷却用のパイプ 17 爪部 30 発泡成形体 30′ 発泡性熱可塑性樹脂粒子 P パッキン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29L 9:00 31:30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】型内ビーズ発泡成形により得られた発泡成
    形体であって、表皮層、クッション層および硬質シート
    層を有する表皮材が一体に接合されてあり、発泡成形体
    の発泡粒子が表皮材における硬質シート層の軟化時に食
    い込んで一体化されたものからなることを特徴とする表
    皮材付き発泡成形体。
  2. 【請求項2】表皮材はスラッシュ成形により形成された
    ものからなることを特徴とする請求項1記載の表皮材付
    き発泡成形体。
  3. 【請求項3】型内ビーズ発泡成形用の型内に予め成形さ
    れた表皮材をセッティング保持した後、発泡性熱可塑性
    樹脂粒子を充填し、加熱発泡させることにより表皮材付
    き発泡成形体を製造する方法であって、表皮材としては
    表皮層、クッション層、および硬質シート層を有し、当
    該表皮材をセッティングする側の型にシーリング材を設
    けて蒸気水分が表皮材表面側に回り込まないようにし、
    さらに少なくとも加熱発泡成形工程においては、表皮材
    をセッティングした側の型を冷却しておくことを特徴と
    する表皮材付き発泡成形体の製造方法。
  4. 【請求項4】表皮材としては、スラッシュ成形により形
    成されたものを用いることを特徴とする請求項3記載の
    表皮材付き発泡成形体の製造方法。
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Cited By (3)

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