JPS61175025A - 積層成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上立豆亙光互 本発明は積層成形体の製造方法に関するもので、詳しく
は２つの構成層材料間の空気を排除した状態で非有効成
形材料領域相互の接合を防止しながら積層する積層成形
体の製造方法に関する。

笠米豊肢亙 ２つの構成層材料を積層一体化するとき、構成層材料間
に空気を封じ込みやすい。たとえば車両用の内装トリム
材のように第１の構成層材料が軟質塩化ビニル樹脂フィ
ルムの表皮層とポリエチレンの高発泡体シートのクッシ
ョン層との複合体で。

第２の構成層材料がポリプロピレン基体層で互いに嵌り
合う所定の形状に成形されている各構成層材料を積層一
体化するとき、構成層材料間に空気を封じ込めると、両
者間の接着が不完全となるとともに、封じ込んだ空気に
より表皮層に膨出部が発生し、さらにこの積層成形体か
らなる製品が高温の雰囲気中に置かれたり、表皮層側の
温度が上昇したとき気泡が膨張成長して製品の表面状態
を著しく劣化させる。この現象は表皮層が軟質の材料の
場合顕著である。

このため、本願発明者は特開昭５７−１３７１５６号公
報記載の積層成形体の製造方法を提案した。この方法は
、 （ａ）第１の構成層材料を真空成形・圧空成形・熱プレ
ス成形など成形型を用いて所要の形状に熱成形処理する
工程、 （ｂ）成形した第１の構成層材料をそのまま型成形面に
保持させ、その上に該構成層材料の非有効成形材料領域
の自由面を覆う枠板を介して第２の構成層材料を被せ、
該材料を上記既に成形した第１の構成層材料を型として
熱成形処理することにより第２の構成層材料を第１の構
成層材料の有効成形材料領域の自由面に積層一体化させ
る工程、（ｃ）第３ないしはそれ以上の構成層のあると
きはその構成層材料につき上記す工程と同様の操作を繰
り返し実行することにより第３層以降の構成層材料を順
次に積層一体化する工程、 （ｄ）積層成形体を脱型し、成形体の非有効成形材料領
域に於て各構成層材料間に介在している枠板を除去する
工程。

（ｅ）成形体の非有効成形材料領域をトリミング除去す
る工程、 とからなる成形体の製造方法であり、かつ前記（ｂ）工
程における第２の構成層材料の熱成形時の第１と第２の
構成層材料の間の空間の空気の抜気を、枠板のポーラス
肉質、あるいは枠板の内周端面に開口させた抜気孔を介
して行なう製造方法についても開示した。

発明が解゛　しようとする５　点 上記従来の方法は積層成形体の製造につき、構成層材料
間の空気を排除し、各構成層材料の非有効成形材料領域
相互の接合を枠板の使用により防止しながら順次に成形
・積層する方法であり、第１の成形型の成形面が平坦に
近い場合は充分にその目的を達成するものである。とこ
ろが、第１図に示したように第１の成形型１０の成形面
に突出した凸部５が複数個存在するときは第２の構成層
材料２の保持に配慮を要する場合があった。すなわち、
第１の成形型１０の成形面に成形された第１の構成層材
料１を保持させ、その上に該構成層材料１の非有効成形
材料領域の自由面を覆う枠板１６を介して第２の構成層
材料２を被せ、上記既に成形した第１の構成層材料１を
型として熱成形処理するにあたり、第１と第２の構成層
材料１゜２の間の空間Ｓの空気を耐熱性剛性枠板１６の
内面端面に開口させた抜気孔を介して抜気すると。

この排気による空間Ｓの負圧増大により第２の構成層材
料２の剛性の程度により該層材料２に型１０内方への湾
曲たわみが生じ、場合によっては第１・と第２の構成層
材料１，２との間に局部的に真空吸引枠板１６に連通し
ない独立密閉空気留り空間ＳＩを生じて１両材料１．２
の積層を部分的に不完全なものとしていた。

上記不都合を阻止するため、第２の構成層材料２の前記
湾曲たわみ量に相当するだけ枠板１６の積層方向の厚さ
をあらかじめ厚くしておくと、枠板１６の厚さ分だけ第
２の構成層材料２が引き伸ばされるため、積層成形体の
有効成形材料領域外周端部の肉厚が極度に薄くなる。

本発明は以上のような点にかんがみてなされたものでそ
の目的とするところは、第１の成形型に成形面に突出し
た凸部が複数個存在する場合においても、眉間の空気を
排除しながら、有効成形材料領域のみの積層を実施する
積層成形体の製造方法を提供するものである。

、　、占を　　するための 本発明は従来の耐熱性剛性枠板１６の代りに実施例第４
図および第５図に示したような第１の構成層材料１の非
有効成形材料領域の自由面を覆う、型締めにより積層方
向に厚さを減じる構造からなる枠体３０．４０を介して
第２の構成層材料２を被せ、第１と第２の構成層材料間
の空気を該枠体３０の内周面に開口させた抜気口３１ま
たは部具４８の開口部を通して排気したのち、第１およ
び第２の成形型１０．２０を型締めして、第２の構成層
材料２を第１の構成層材料１の有効成形材料領域の自由
面に積層一体化させるものである。

また、第１の構成層材料を第１の成形型成形面に保持さ
せ、その上に枠体を介して被せる第２の構成層材料を、
あらかじめ第２の成形型で真空成形または圧空成形して
おくものである。

さらに第１および第２の成形型１０．２０のいずれか一
方または双方の有効成形面領域の外側に刻設された凹溝
内に、第１および／または第２の構成層材料の非有効成
形材料領域を、第１および第２の構成層材料１，２の有
効成形材料領域の積層前または積層後に、真空成形また
は圧空成形により押込むものである。

土肚 本発明の枠体３０．４０は上記のように構成されている
ため、既に成形された第１の構成層材料１を第１の成形
型１０の成形面に保持したまま、その上に第１の構成層
材料の非有効成形材料領域の自由面を覆う、非負荷によ
り最大厚さとなっている枠体を介して第２の構成層材料
を被せ、第１と第２の構成層材料の間の空間Ｓの空気を
前記枠体３０の内面端面に開口させた抜気口または部具
の開口部を通して排気するから、この排気による空間Ｓ
の負圧増大による第２の構成層材料の第１の成形型１０
内方への湾曲たわみが生じても、従来のように第１と第
２の構成層材料間に局部的な真空吸引枠体３０．４０に
連通しない独立密閉空気留り空気Ｓ１を生じないので、
第２の構成層材料が第１の構成層材料に対して積層を不
完全にする部分を生じない。

さらに、成形型の有効成形面領域の外側に刻設した凹溝
内に、構成層材料の非有効成形材料領域を積層耐または
後に真空成形または圧空成形により押込み、その部分を
延伸、薄肉化するため、トリミング作業や端部巻込み作
業が容易となる。

寒流■ 本発明の実施にあたり使用される第１の構成層材料１は
、熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性ゴムの軟質系の充実ま
たは発泡肉質材料である。またそれらの材料の表皮面に
加熱伸びを有する織布１編布、不織布などを貼り合せた
シート状の材料も使用することができる。

また第２の構成層材料２としては、たとえば熱可塑性の
樹脂やゴムの硬質または半硬質の充実または発泡肉質材
料、それらの材料に無機質系または有機質系の添加剤を
混入したもの、フェルト状繊維質材、紙質材、硝子繊維
材等に液状の熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂または
樹脂粉末のバインダ分を含浸あるいは混合させた材料ま
たは軟質金属シートなどを使用することができる。

以下図面に示した実施例に基いて本発明の詳細な説明す
る。

第２図は本発明の積層成形体を製造する装置の一実施例
である。この例は真空成形による場合を示す。１０はプ
レス機（図示せず）に取付けられた第１の成形型で後記
の第２の成形型２０と型締めすることにより目的の積層
体の外形形状に相当するキャビティを形成する。１１は
成形型１０の有効成形面領域、１２はその領域外周囲の
非有効成形面領域、１３は型成形面の各部に開口させた
数多の真空吸引孔、１４は排気パイプで図示していない
真空ポンプに接続されている。

１は型成形面１１にならって真空成形された状態の第１
の構成層材料、１５はその材料の周縁を保持させたクラ
ンプ枠である。

型ｉｏの有効成形面領域■１には突出した凸部５やシボ
模様など所望の凹凸模様を刻設することにより、第１の
構成層材料ｌが充実肉質もしくは緻密な発泡肉質または
表皮材層としてそのような肉質のものがラミネートされ
ているものであるときは材料１の成形と同時にその材料
の外表面に型成形面の凹凸模様に対応する凹凸模様を鮮
明に転写形成させることができる。

上記成形した第１の構成層材料１は脱型せずそのまま型
１０の成形面に保持させておき、その成形された材料１
上に、第３図のような型１０の平面外郭形状と略同−の
平面外郭形状で、型１０の有効成形面領域１１に対応す
る面部分を該領域１１の外形に略一致する形状のくり抜
き透孔１−１とした枠体３０を載置して該枠体３０によ
り第１の構成層材料１の有効成形材料領域外周囲の非有
効成形材料領域１ａを遮蔽状態にする。

枠体３０はたとえば第４図（ａ）にその断面の詳細を示
したように、下板３３、その下板３３に固定されている
軸３５、その軸３５に気密摺動するように取付けられて
いる上板３２、軸３５の周囲に配設された圧縮ばね３６
　（図の例では竹の子ばね）、上下の板３２．３３の外
面上に貼着されたシールパツキン３７、排気パイプ３９
および上下の板３２．３３の外周端全部３２ａ、３３ａ
に密着されており、上下の板３２．３３の内周端部間に
開口している抜気口３１から吸気を、上下の板３２．３
３の間隙の変動にもかかわらず、排気パイプ３９に導く
弾性材料から作られたカバー３８から構成されている。

枠体３０は下板３３部分において連結棒（図示せず）に
より、前記クランプ枠１５と同様装置本体に連結されて
いる。

第１の成形型１０の非有効成形面領域１２が立体形であ
る場合は、枠体３０の上下板３２．３３の金型側の面は
平面ではなく型形状に一致した面とする。枠体３０の上
板３２の上に第２の構成層材料２を被せて、その材料２
の周囲をクランプ枠３４で枠体３０の上板３２上面に対
して気密に押え付けた状態とする（第２図）。このとき
上下板３２．３３の構成層材料１，２と接する面に、シ
　　−リコンゴム、弗素ゴムなどの耐熱、非粘着１弾性
テープからなるシールパツキン３７を貼り付けると気密
性が高まる。

第１と第２の構成層材料１，２との間の空間Ｓの空気を
、枠体３０の排気パイプ３９に真空ポンプ（図示せず）
を接続し稼動させて、枠体３０の抜気口３１から吸気す
る。

第２の構成層材料２と第２の成形型２０との間に加熱装
盟（図示せず）を位置させ該材料２を全体的に加熱する
。材料２の加熱軟化に伴い該材料は空間Ｓの負圧により
型１０の内方へ湾曲たわみを生じるが、あらかじめ枠体
３０の上板３２はそのたわみ相当量を下板３３より上方
に位置させである。したがって第２の構成層材料２は第
２図に示す如く第１の構成層材料１に接触せず両者は互
いに離れ、これらの間に独立気密空気留りを生ずること
はない。

第２の構成層材料２が成形可能温度もしくは第１の構成
層材料１との貼り合せ可能温度に達し。

空間Ｓの空気を可及的に排除して略真空状態にする。つ
いで該材料２の上方の第２の成形型２０を下降させて材
料２を第１の成形型１０内に押込むことにより第１の構
成層材料１の有効成形材料領域の裏面に対して該裏面形
状にならって第２の構成層材料２がプレス成形されて密
着接合される。

この間枠体３０の上板３２は、第２の構成層材料２の非
有効成形材料領域を介して第２の成形型２０の非有効成
形面領域により下方に移動するが、第１と第２の構成層
材料１，２が密着接合した状態においても、上板３２と
下板３３との間隙は保たれる（第６図および第４図（ｂ
））。このように枠体３０は開成形型ｔｏ、２０の型締
めによりその厚さを減じるため、枠体の厚さによる構成
層材料１，２の有効成形材料領域の外周端部の薄肉化は
ほとんど生じない。

第２の成形型２０の成形面には数多の排気孔２３が開口
されており、前記プレス成形のとき該成形型２０の成形
面と第２の構成層材料２との間に残留する空気を排出管
２４を経て成形型２０外に放出する。なお１８および２
８は、第１および第２の成形型１０．２０の型温調節用
媒体の循環孔をそれぞれ示している。

プレス成形された第２構成層材料２は前記成形のための
加熱でバインダー成分樹脂がゲル化してその後冷却で硬
化状態となる。あるいは熱硬化して硬化状態となる。ま
た第１と第２の構成層材料１，２の接合一体化は第２の
材料２のバインダー成分樹脂が接着剤として機能して、
あるいは予め両材料１．２接合面の一方面または両方面
に施した加熱活性化接着剤等の接着剤層により強固にな
される。

上記第１と第２の構成層材料１，２が積層された成形体
を所定の型外し温度まで冷却して型開きする。成形体は
有効成形材料領域において第１および第２の材料１，２
が互いに一体に接合し、その領域周囲の非有効成形材料
領域の第１および第２の材料部分はその間に枠体３０が
介入していて互いに分離した形態のもので、枠体３０の
上下板３２．３３は、ばね３６の作用により間隙を広げ
ている。

つぎに枠体３０を取除き、成形品の有効成形材料領域外
周囲の非有効成形材料領域１ａ、２ａをトリミング除去
する。なおこのとき枠体３０を第３図の区分線ａのよう
にいくつかに分割できるように構成しておくと成形体か
らの取り除きが容易となる。このトリミングレこより排
出される廃材は互いに面構成層材料１，２が互いに分離
した形態のものである。

前記の型締めにより積層方向に厚さを減じる枠体３０の
他の一例として断面が第５図（ａ）のような枠体４０で
も本発明を実施することができる。

この枠体４０は前例の枠体３０と同様型１０の有効成形
面領域１１に対応する面部分を該領ｆ！ｊ、ＩＬの外形
に略一致する形状の透孔Ｈ（第３図参照）がくりぬかれ
ている。４２はポリエチレン・ポリプロピレン・ゴム等
から作られた非通気性クッション体であり、型締め力の
増大により、その厚さを減じる。該クッション体４２内
の１個所または間隔をおいて全屈、プラスチック、ゴム
などの部具４８が、クッション体４２を横断貫通するよ
うに埋設されており、その部具４８の一端に排気パイプ
４９を介して真空ポンプに接続し、枠体４０のクッショ
ン体４２の上下面にそれぞれ第１および第２の構成層材
料１，２で覆い、両材料１，２間の空間Ｓの空気を排除
する。

クッション体４２の上下面に金属製の補強板４７を貼り
付けることも可能で、さらにその補強板４７内に前記部
具４８　Ｌ：、相当する通気孔を設けてもよい。またク
ッション体４２内にも、圧縮方向に動作する円錐コイル
ばねや空間Ｓ側への不整変形を防止するために補強網を
埋設することもある。

前記実施例において、第２の構成層材料２は第１の構成
層材料ｌと第２の成形型２０との間で圧縮成形されるが
、第２の構成層材料が非通気性の熱可塑性シートの場合
は第７図のように第２の材料２を枠体３０の上板３２と
クランプ枠３４で保持したのち、第２の成形型２０の成
形面で真空成形し、つぎに第８図のように第２の成形型
を下向させて、枠体３０の下板３３を第１の構成層材料
ｌの非有効成形材料領域に接触せしめ、空間Ｓの空気を
排除し型締めして前記同様の成形体を得ることができる
。

また第２の構成層材料２の前記第２の成形型２０の成形
面への真空成形の代りに、第２の構成層材料２をクラン
プ枠３４で枠体３０の上板３２に保持し、下板３３を第
１の構成層材料１の非有効成形材料領域に接触せしめ、
枠体３０の排気パイプ３９から常温もしくは加温された
加圧空気を第１および第２の構成層材料１，２間に導入
して、第２の構成層材料２を第２の成形型２０の成形面
に圧空成形することができる。このとき第２の成形型２
０の真空成形機能も併せ働らかすことも可能である。

さらに第９図の如く第１と第２の成形型１０゜２０のい
ずれか一方または双方の有効成形面領域１１の外側に凹
溝Ｇを刻設し、凹溝Ｇの底面は排気パイプ１９．２９を
通じて真空ポンプに接続しておく。

上記の各実施例と同様な方法で第１と第２の構成層材料
１．２を積層、貼り合せするにあたり、積層前の材料の
成形の前もしくは貼り合せ後、成形型１．２の排気パイ
プ１９．２９からの排気による真空成形によるか、貼り
合せ後枠体３０，４０の排気パイプ３９．４９からの加
圧空気による圧空成形により構成層材料１．２の非有効
成形材料部分を凹溝Ｇ内に押込み（第１０図）、その材
料部分を薄肉化しトリミング作業を容易にするほか、第
１１図（、）の切断線すで切断することにより第１構成
層材料１の有効成形材料部分外周囲の第２構成層材料２
端末への第１１図（ｂ）のように丸みのない体裁のよい
縁仕上げ処理することができる。

以上の実施例において、第１の構成層材料１の成形を真
空成形法により説明したが、圧空成形法により成形する
ことも可能であるし、枠体３０゜４０を挿入するための
端欠きＣ（第２図）を第２の成形型２０に設けた図面を
示したが、第１の成形型ｌＯ側または両型に設けてもよ
い。

また第２の構成層材料２が排気による空間Ｓの負圧増大
により第１の成形型１０内方への湾曲たわみが生じない
材料、たとえば軟質金属板であっても勿論本発明を実施
することが可能である。

弁皿り処理 以上のように本発明は積層成形体の製造につき、２つの
構成層材料間の空気を排除した状態で、非有効成形材料
領域相互の接合を、積層方向に厚さを減じることのでき
る枠体の使用により防止しながら積層する方法であるか
ら次のような利点がある。

（イ）第２の構成層材料は第１の構成層材料との空間の
空気を排気する間は、枠体により第１の構成層材料の上
方に離れて位置するので、両溝成層材料が接触すること
がなく、それらの間に独立気密空気留り空間を生じて積
層を部分的に不完全とすることはない。

（ロ）枠体は画成形型の型締めによりその厚さを減じる
から、枠体の厚さによる構成層材料の有効成形材料領域
の外周端部の薄肉化がほとんど生じない。

（ハ）トリミング処理で排出された廃材は材料の各構成
層が互いに分離した状態のものであるから、それぞれ再
生利用することも可能である。

（ニ）成形型の有効成形面領域の外側に凹溝を刻設し、
その凹溝内部に構成層材料の非有効成形材料部分を押込
むことにより、その部分を薄肉化することができるので
トリミング作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の積層成形体製造法により積層する前段階
の断面図、第２図は第１の構成層材料を真空成形し、第
２の構成層材料との空気を排除した段階の断面図、第３
図は枠板の一例の平面図、第４図（ａ）は第３図のＴＶ
−ＩＶ線断面図、第４図（ｂ）は型締め時の第４図（ａ
）と同様な断面図、第５図（ａ）、（ｂ）は他の実施例
の第４図（ａ）、（ｂ）と同様な断面部分図、第６図は
型締めした状態の断面図、第７図は第２の構成層材料を
第２の成形型に真空成形した状態を示す断面図、第８図
は第７図から第２の成形型を下降させ枠体を第１の構成
層材料に接触させた状態を示す断面図、第９図は凹溝を
設けた成形型の断面図、第１０図は第９図の成形型によ
り積層した状態の断面図、第１１図（ａ）、（ｂ）は非
有効材料部分を利用して体裁よく縁仕上げ処理した状態
の積層成形体の断面部分図である。 １・・・第１の構成層材料 ２・・・第２の構成層材料 ｌＯ・・・第１の成形型 ２０・・・第２の成形型 ３０．４０・・・枠体 Ｇ・・・凹溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）プレス機に、型締めにより目的の積層成形体に対
   応するキャビティを形成する第１および第２の成形型を
   対向配置し、該第１の成形型を用いて第１の構成層材料
   を真空成形または圧空成形により所要の形状に成形し、
   第１の構成層材料をそのまま第１の成形型成形面に保持
   させ、その上に該構成層材料の非有効成形材料領域の自
   由面を覆う、型締めにより積層方向に厚さを減じる枠体
   を介して第２の構成層材料を被せ、第１と第２の構成層
   材料間の空気を、該枠体を通して排気したのち、第１お
   よび第２の成形型を型締めして、第２の構成層材料を第
   １の構成層材料の有効成形材料領域の自由面に積層一体
   化させることを特徴とする積層成形体の製造方法。
2. （２）第１の構成層材料を第１の成形型成形面に保持さ
   せ、その上に枠体を介して被せる第２の構成層材料を、
   あらかじめ第２の成形型で真空成形または圧空成形する
   特許請求の範囲第１項に記載の積層成形体の製造方法。
3. （３）第１および第２の成形型のいずれか一方または双
   方の有効成形面領域の外側に刻設された凹溝内に、第１
   および第２の構成層材料の少なくとも一方の非有効成形
   材料領域を、第１および第２の構成層材料の有効成形材
   料領域の積層前または積層後に、真空成形または圧空成
   形により押し込む、特許請求の範囲第１項または第２項
   に記載の積層成形体の製造方法。