JPS6059152B2 - 複合成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、硬質の基体層と軟質の表層とを貼り合せて成
る複合成形体の製造方法に関する。

比較的大なる剛性ないしは強度を有する基体層に、比較
的軟質な表層を貼り合せて成る複合成形体は、車輌、船
舶、住宅等の内装材、或いは各種器具の外装材等に従来
より広く利用されている。このような複合成形体は、一
般に、表層材料と基体層材料とを、真空成形、プレス成
形等の成形装置によつて所定の形態に成形加工し、かく
成形した両材料の不要周辺部をトリミング、即ち切断除
去することにより製造される。この場合、トリミング後
の成形体周縁に切断面が露出するど成形体の外観が著し
く害されるため、表層材料の周縁部が基体層材料の周縁
部よりも延長するように上記トリミングを行ない、かく
延長した表層材料周辺部を基体層材料側へ折り返し、こ
れを基体層材料に留めることによつて、成形体の切断面
を覆いかくし、成形体の外観を美しく仕上げることは従
来より行なわれている。ところが従来は、成形後の表層
材料と基体層材料とを一旦成形装置から取り出し、しか
る後に表層材料の周辺部に延長部を形成させるべく基体
層材料をトリミングしており、その作業は甚だ煩雑であ
つた。このような面倒な作業を行なつていたのは、基体
層材料と表層材料とをその周縁を揃えてトリミングする
のであればこれら材料を成形装置に取付けたままその成
形と同時にトリミングを行えるものの、表層材料に延長
部を形成すべく基体層材料をトリミングするには、これ
を成形と同時に行なうことは難しく、成形後の両材料を
成形装置から取り出した後にこのトリミングを行なわざ
るを得ないとする考えに基くものであつた。本発明は、
上記従来の欠点を除去し、簡単な操作によつて複合成形
体を製造できる、複合成形体の製造方法を提供しようと
するものである。

以下、本発明の有利な実施例を図面に従つて説明する。
第１図は、本発明に係る方法を実施するための成形装置
１を示し、該成形装置１は、下型２と上型３とを有して
いる。

下型２は、その成形面にて開口する多数の真空孔４を有
し、これら真空孔４の他端は、下型２の下部領域に形成
された空所５に開口しており、該空所５は導管６を介し
て真空ポンプ（図示せず）に接続されている。

下型２の成形面は、ほぼ平坦一に形成された下型周辺部
ａと、この周辺部ａから突出した下型有効成形面領域ｂ
とから成る。上型３の成形面は、下型２の有効成形面領
域ｂにほぼ対向して位置する有効成形面領域Ｂと、該領
域Ｂよりも外側に位置する上型周辺部Ａとから−成る。
そしてこの有効成形面領域Ｂの外周に沿つてスリット７
が形成され、該スリット７に裁断刃８が上下動可能に配
置されている。この裁断刃８は、連結部材９を介して、
流体圧シリンダ（例えば油圧シリンダ）１０のシリンダ
ロッド１１に連結されている。本例における連結部材９
は、上型内に形成された空胴１２内に上下動可能に配置
されている。流体圧シリンダの代りに、他の駆動手段、
例えば電動機を用いてもよい。尚、裁断刃８の内側に位
置する上型部分と、その外側に位置する上型部分とは、
図示していない連結部により互いに連結され、これが一
体に構成されていることは当然である。第１図に示した
成形装置１は概ね以上の如く構成され、以下にその動作
例を説明する。

先ず、両型２，３の外方に位置する押え具１３によつて
、製造しようとする複合成形体の表層を構成する表層材
料１４を挾持し、かかる状態でこの表層材料１４を下型
２の上方に配置する。

表層材料１４は必要に応じて隣接加熱装置（図示せず）
により予め加熱軟化されている。そして上記の如く配置
した表層材料１４と下型２とを相対的に上下方向に移動
させ、第１図に鎖線で示す如く表層材料１４を下型２上
に載置する。次いで図示していない真空ポンプによつて
下型２の空所５及び真空孔４の空気を吸引し、第２図に
示す如く表層材料１４を真空成形する。このとき、下型
２の有効成形面領域ｂはその周辺部ａよりも突出してい
るため、有効成形面領域ｂ外に位置する表層材料部分は
薄く引き延ばされる。表層材料１４としては適宜な軟質
材料を使用でき、しかもこの材料１４を一層ないしは複
数の層によつて予め形成しておくことができるが、本例
においては、第１図に示す如く薄いシート状の表皮層１
５と、この表皮層１５に予め接着されたクッション層１
６とから表皮層材料１４を構成してある。

表皮層１５としては、例えば塩化ビニル樹脂、又は熱可
塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂シートや、常温又は
加熱延伸性及び賦形性を備えた編布、織布又は不織布等
を有利に用いることができ、クッション層１６としては
、ポリエチレン、ポリプロピレン又は塩化ビニル樹脂等
の発泡体や、該発泡体とウレタンフォームとの積層体等
を適宜使用することができる。尚、成形面に凹凸しぼ模
様を刻設した下型２を用いて真空成形を行なえば、成形
加工された表層材料１４の表皮表面にしぼ模様を転写す
ることが可能である。

さて、既述の如くして表層材料１４を真空成形し終えた
ならば、必要に応じて予め加熱した基体層材料１７を、
第１図及び第２図に示す如く上型３と下型２との間に配
置し、該材料１７を、真空成形し終えた表層材料１４上
から、上型３によつてブレス成形し、両材料１４，１７
を互いに接着せしめる（第３図）。

このとき裁断刃８は、上型３の成形面より引込んだ位置
を占めている。ブレス成形を終えた基体層材料１７は、
その周辺部が、裁断刃８よりも外側の上型周辺部Ａにま
で延在している。この場合、裁断刃８よりも外側に位置
する基体層材料部分は、下型２の有効成形面領域ｂの外
側に位置する表層材料部分から離間している。上述した
基体層材料１７も、これを単一の層ないしは複数の層か
ら構成できるが、この材料１７は、複合成形体が完成し
たとき該成形体の剛性を担持する基体層を構成するので
、この材料１７を、二層ないしは三層以上の構造とし、
その剛性を高く保つことが有利である。

かかる観点から、本例における基体層材料１７は、第４
図に示す如く、互いに接着された第１外層１８と、中間
層１９と、第２外層２０とから成る三層構造に構成され
ている。この場合、中間層１９には多数の小凹部２１が
予め形成され、これら小凹部２１の開口を覆うように第
１外層１８が接着されている。これにより、本例におけ
る基体層材料１７には小凹部２１と第１外層１８とによ
り区画された多数の密閉中空室２２が形成される。これ
ら中空室２２以外の、第１及び第２外層１８，２０の間
の内容空間は、全体的に連通していると共に基体層材料
の周縁を通して外部にも連通している。尚、既述のブレ
ス成形時には、基体層材料１７の第１外層１８と第２外
層２０のいずれを、上型３の成形面に接触させるように
してもよいが、本例では、説明の便宜上、第１外層１８
が上型成形面に接触するものとして説明する（第３図）
。基体層材料１７の各層１８，１９，２０を構成する材
料としては、適宜な硬質材料、例えばポリプロピレン、
ポリエチレン等の熱可塑性合成樹脂、フェノール樹脂、
メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、又は紙質材料、木質材
料或いはこれらと合成樹脂との混線材料、或いは又、ア
ルミニウム等の軽金属等を適宜使用することができる（
基体層材料を一層又は二層、或いは四層以上に構成した
ときも同様である）。ところで、既述のブレス成形によ
つて基体層材料１７と表層材料１４とは互いに接着され
るが、その際、両材料１４，１７の互いに接する部分の
材質が同一系統の熱可塑性合成樹脂であれば、両材料１
４，１７を成形加工するに先立ち、これらを予め加熱し
ておき、ブレス成形によつてこれらを加熱接着させるこ
とができる。

また、上記部分の材質が互いに異つているときには、両
材料１４，１７の少なくとも一方に、接着剤を塗布して
おけばよい。或いは、互いに対向する両材料１４，１７
の面の少なくとも一方に、接着用フィルムを貼つておく
か、又は加熱活性化する接着剤を塗布した不織布をブレ
ス成形に先立ち両材料１４，１７の間に介在させておき
、成形前に両材料１４，１７を予め加熱しておくことに
よつて、これらを接着することもできる。或いは又、両
材料１４，１７における互いに接着されるべき部分の材
質が、共に熱可塑性合成樹脂であるときには、これら樹
脂のそれぞれの材質系の繊維をほぼ同量に混合して形成
した不織布を、ブレス成形に先立ちこれら材料１４，１
７間に配置すると共に、これら材料１４，１７を予め加
熱しておき、かかる状態でブレス成形を行なうことによ
つて、不織布を介して、両材料１４，１７を熱接着させ
ることも可能である。このようにすれば、容易且つ低コ
ストで両材料１４，１７を接着させることができ有利で
ある。尚、表層材料１４として、通気性を有する材料を
用いたとき、例えば表皮１５として布を用い、クッショ
ン体１６としてウレタンフォームを用いたようなときに
は、そのままでは真空成形を行ない得ないので、かかる
表層材料１４には、予め非通気性のシートを貼り合せて
おく必要がある。

これは、表層材料を表皮１５のみから成る一層に構成し
、該表皮として布等の通気性材料を使用したときも全く
同様である。かかるシートを貼る場合、このシートを、
基体層材料に接する側の表層゛材料面に貼り合せ、しか
もこのシートとして接着フィルム等の熱可塑性シートを
用いれば、該シートが両材料１４，１７を接着せしめる
接着手段としての機能も果し、特に有利である。さて、
既述の如き態様でブレス成形を終えたならば、必要に応
じて、両型２，３を第３図に示す状態に保つたまま両材
料１４，１７を冷却する。

この冷却は、両型２，３に設けた配管２３に冷却媒体を
流通せしめて行うことができる。一方、上記ブレス成形
後の適時、ないしはブレス成形とほぼ同時に、流体圧シ
リンダ１０を作動し、裁断刃８を上型３の成形面より突
出させて、上型３の周辺部Ａに位置する基体層材料部分
だけを切断除去（トリミング）する（第５図）。

この場合、基体層材料１７だけを切断し、表層材料１４
は切断しないことが重要であるが、本例では裁断刃８よ
りも外側に位置する基体層材料部分と表層材料部分とが
互いに離間しているため、この要求を容易且つ確実に満
足させることができる。尚、裁断刃８としては、ナイフ
エッジ状の刃を使用することもできるし、或いは基体層
材料の材質によつて鋸歯状の刃を用いることもできる。
次に、上型３と下型２とを互いに離間させ、互いに接着
された両材料を型から取り出す。かく取り出された両材
料１４，１７は、第６図に示す如く基体層材料１７の周
縁よりも表層材料の周辺部が延長している。そこで、必
要に応じてこの延長部Ｘの一部をトリミングした後、該
延長部ｘを基体層材料側へ折り返し、これを、接着剤又
は金具等（図示せず）で基体層材料に留めれば、第７図
に示す如く、基体層１１７の切断面２４が表層１１４の
延長部ｘによつて覆われた、美しい複合成形体２５が完
成する。しかも本例では、表層材料を真空成形した際、
その周辺部を薄く延伸させたため、これを基体層材料側
に非常に容易に折り返すことができる。のみならず、折
り返した後の外観を、シャープな感じに仕上げることも
できる。ところで、上述したブレス成形を行なう際、基
体層材料１７と表層材料１４との間に空気が入り込み、
かかる状態で両材料１４，１７が接着されると、完成し
た複合成形体２５の外観が損われ、基体層１１７と表層
１１４とが剥離する原因ともなりかねない。この点を考
慮して本例においては、表層材料１４に接着されるべき
側の基体層材料面、即ち本例では第２外層２０に、第４
図に示す如く多数の通気孔２６が予め穿設されている。
この場合、これら通気孔２６は、密閉中空室２２を区画
していない第２外層２０の部分に形成され、従つてこれ
ら通気孔２６は、基体層材料１７の内部空間を通して互
いに連通すると共に、該内部を通して基体層材料の外部
とも連通している。一方、上型３の側壁３ａには第３図
に示す如く貫通孔２７が穿設され、該貫通孔２７は導管
を介して図示していない真空ポンプに接続されている。
この場合、基体層材料１７をブレス成形すべく上型３を
第３図に示す位置に下降させたとき、貫通孔２７の型内
部側の開口が、基体層材料１７の第１外層１８と第２外
層２０の間の領域に位置するように、貫通孔２７の位置
が設定されている。従つてブレス成形時に上記真空ポン
プを作動して基体層材料１７の両外層１８，２０の間か
ら空気を吸引すれば、基体層材料１７ど表層材料１４と
の間の空気が通気孔２６を通して抜き出され、両材料１
４，１７はその間に空気溜りを生ずることなく確実に密
着，される。そのとき、必要に応じて、下型２から真空
ポンプへ通じる導管６による空気吸引を止め、これを大
気圧にするように構成すれば、表層材料１４を基体層材
料１７に一層確実に密着させることができる。また貫通
孔２７から強制的に空気を吸引する真空ポンプを省略し
、ブレス成形時に貫通孔２７を通して空気を単に通風せ
るだけでも、両材料１７，１４間の抜気を或る程度なす
ことできる。かくして高品質な複合成形体を製造するこ
とができる。基体層材料１７に穿設する通気孔２６は、
適宜な方法で形成することができるが、基体層材料１７
として熱可塑性樹脂を用いたときには、この材料１７を
作成する際に通気孔２６をも形成することができ有利で
“ある。第８図はその一例を示す。第８図において、２
８は、周面に多数の小凹部２９を有する成形ドラムであ
り、このドラム２８の周面には多数の真空孔３０が開口
し、これら真空孔３０はドラム中心の中空室３１に連通
しており、この中空室３１は、図示していない真空ポン
プに接続されている。ドラム２８は時計方向に回転駆動
され、そのとき、予め加熱された熱可塑性合成樹脂から
成る中間層用シート１９ａが矢印Ｐで示す如くドラム２
８へ供給される。そしてこの中間層用シート１９ａがド
ラム２８へ巻き付いたとき、真空ポンプにより吸気され
る空気孔３０によつて、該シート１９ａはドラム２８に
密着されて真空成形され、シート１９ａに小凹部２１が
形成される。一方、ドラム２８に巻き掛けられた中間層
用シート１９ａの表面に、やはり予め加熱された熱可塑
性合成樹脂から成る第１外層用シート１８ａが供給され
、両シート１９ａ，１８ａは互いに熱接着される。かく
接着されたシート１９ａ，１８ａがドラム２８から離れ
た後、同様に予め加熱された熱可塑性合成樹脂から成る
第２外層用シート２０ａが矢印Ｑ方向に供給され、一対
の回転ローラ３１によつて、中間層用シート１９ａに熱
接着される。かくして、第１外層１８、中間層１９及び
第２外層２０から成る基体層材料１７が製作され、次い
でこの材料１７は、矢印Ｒ方向にそれぞれ回転する穿孔
ローラ３２と押えローラ３３との間を通過する。このと
き、穿孔ローラ３２の周面に突設された多数の穿孔針３
４によつて、第２外層２０の所定の位置に多数の通気孔
２６が穿設される。基体層材料１７を二層構造とすると
きは、回転ローラ３１を省略し、第２外層用シート２０
ａの供給をやめると共に、穿孔ローラによつて通気孔を
穿設すればよい。

かくして製作された二層構造−の基体層材料を第９図に
例示しておく。尚この場合には、穿孔ローラと押えロー
ラとが、第８図に示す状態とは上下逆に配置され、かか
る穿孔ローラによつて、中間層１９と第１外層１８とに
おける、小凹部２１以外の個所に通気孔２６が穿設され
る。そして、ブレス成形時には、第１外層１８が表層材
料１４に接触される。以上の説明からも判るように本発
明によれば、基体層材料を型から取り出す前にその周辺
部のトリミングを行なうので、基体層材料を型から取り
外した後、別に用意されたトリミングブレス等により該
材料の周辺をトリミングするのに比ベエ数の低減、作業
の簡易性が得られると共に成形型の経済性を高めること
もできる。

更に本発明によれば、基体層材料と表層材料を別々に成
形するようになつているため、次の如き副次的な効果も
得られる。即ち、（１）基体層材料と表層材料とを予め
一体の積層板としこれを一度に成形する場合に比して、
各材料を予め加熱する時間及び成形時間を短縮でき、ま
たこの加熱に要する熱エネルギーを少なく抑えることが
できる。

（２）成形加工前に行なわれる基体層材料と表層材料の
加熱を別々に行なえるので、各材料をその全体に亘つて
均一に、しかもそれぞれに適した温度で加熱できる。

換言すれば、各材料１４，１７に適した成形条件で各材
料を成形できると言える。（３）表層材料を真空成形し
た際、その周辺部を薄く延伸させるため、これを基体層
材料側に非常に容易に折り返すことができ、折り返した
後の外観を、シャープな感じに仕上げることができる。

本発明に係る方法で製造された複合成形体の用途は広く
、車輌、船舶、航空機、家屋等の内装材（例えば車輌用
天井内張り板、ドアトリム、フロントシートパネル、ダ
ッシュボード、建築用ユニット壁材）や、家具、電気器
具等の外装材等として利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は成形装置による成形工程を示す断面
図、第４図は基体層材料の斜視図、第５図はトリミング
時における成形装置を示す断面図、第６図は型から取り
出した後の材料を示す斜視図、第７図は完成した複合成
形体の断面図、第８図は基体層材料の製造工程を示す説
明図、第９図は二層構造の基体層材料を示す断面図であ
る。 ２・・・・・・下型、３・・・・・・上型、４・・・・
・・真空孔、７・・・・・スリット、８・・・・・・裁
断刃、１４・・・・・表層材料、１７・・・・・・基体
層材料、２５・・・・・・複合成形体、２６・・・通気
孔、１１４・・・・・・表層、１１７・・・・・・基体
．層、Ａ，ａ・・・・・・周辺部、Ｂ，ｂ・・・・・・
有効成形面領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次の各工程の結合からなる硬質の基体層と軟質の表
   層とを貼り合せて成る複合成形体の製造方法、（イ）成
   形面に多数の真空孔を開口させ、かつその成形面がほぼ
   平坦に形成された周辺部と、その周辺部から突出した有
   効成形面領域とからなる下型により、表層材料を真空成
   形し、そのまま下型成形面上に表層材料を保持する工程
   、（ロ）前記下型の有効成形面領域にほぼ対向して位置
   する有効成形面領域と該領域よりも外側に位置する周辺
   部とからなり、かつ該有効成形面領域の外周に沿つてス
   リットが形成されており、該スリットに裁断刃が上下動
   可能に配置されている上型により、基体層材料を前記工
   程により下型成形面上に保持されている表層材料上にプ
   レス成形し、有効成形面領域に位置する基体層材料を表
   層材料に接着する工程、（ハ）前記プレス成形とほぼ同
   時ないしはその後に、上型の有効成形面より裁断刃を突
   出させ、該上型の有効成形面領域外に位置する基体層材
   料の周辺部のみを切断する工程、（ニ）プレス成形され
   た表層材料および基体層材料からなる成形体を上下型か
   ら取り出し、プレス成形時に有効成形面領域外に位置し
   ていた表層材料の周辺部を基体層材料側に折り返し基体
   層材料に留める工程。 ２ 前記基体層材料として、その周縁を通して外部に通
   じる内部空間を有する材料を使用し、該材料に、その内
   部空間を通して互いに通じる通気孔を予め穿設しておき
   、前記プレス成形時に、前記通気孔を通して、表層材料
   と基体層材料との間を抜気することを特徴とする特許の
   範囲第１項に記載の製造方法。 ３ 前記基体層材料と表層材料とにおける、少なくとも
   これら材料が互いに接着される部分の材質を、熱可塑性
   合成樹脂とし、これら合成樹脂のそれぞれの材質系の繊
   維を混合して成る不織布を、表層材料と基体層材料との
   間に介在させて前記プレス成形をなすことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の製造方法。