JPS6324807B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は表皮と芯材樹脂よりなる多層構造成形
品（以下、多層成形品という）の製造法に関す
る。

プラスチツク成形品はその経済性、自由な賦形
性、及び軽量性等の理由から自動車、家電をはじ
めあらゆる分野において大量に使用されている。
しかし、一方では安つぽさ、冷たい感じ、傷がつ
き易い等の欠点があり、装飾性、ソフト感等の付
与が強く求められてきた。従来、これらの要望を
満足する機能を備えたコンパウンドを得るべく
種々の検討がなされてきたが、単一の材料で自由
な賦形性および強度を保持しつつ前記欠点の改良
された表面性状をも有することは困難であり、現
状では異種の機能を持つ複数の材料を組み合わせ
た多層成形品が一般に多く用いられている。

これら多層成形品を製造する方法としては、多
数の公知のものがあるが例えば、特開昭51−
13859号他で提案されているように表皮材を熱成
形等の手段で予備成形し、これを金型内に載置
し、その後、芯材樹脂を注入、一体化する方法が
ある。しかし、この方法では作業工程数、装置数
が多くなり、しかも個々の装置及び成形方法には
それぞれ固有の技術的問題があつて、最終製品が
得られるまでには多くの労力と費用を要する。

また別の方法としては、特公昭50−19132号他
で提案されているように真空成形機能と芯材樹脂
注入機能とを単一の金型に備えた装置を用いて製
造する方法があるが基本的には前者の域を出な
い。

さらに前記の二方法の欠点を克服する方法とし
て、特開昭53−63461号で提案されているように、
予備成形されていない表皮材を金型内に載置し、
芯材樹脂と一体化する方法が提案されている。こ
の方法は経済的ではあるが張力コントロールが一
方向であり、他の方向の張力コントロールができ
ないのでシワが発生し、三次元的な紋りの深い成
形品を得るには困難があり、比較的単純な形状の
ものしか得られないという点で限界がある。

本発明は、これら従来法における欠点を解消す
るものであり、成形品表皮層にシワや破れ等のな
い良好な外観を与えるとともに作業工程が簡略化
された極めて経済的な多層成形品の製造方法を提
供することを目的とする。

すなわち、本発明は、雌型と雄型よりなる成形
装置の雌型または雄型に移動自在に取付けられ、
かつ雄型の凸部が貫通する開口を有する表皮材固
定板を用い、該固定板と雌型との間に表皮材の周
縁を挟持した後、該雌型および雄型を閉じて前記
表皮材を雌型へ絞り込み予備賦形を行ない、つい
で該表皮材と雌型または雄型との間に芯材溶融樹
脂を供給し、成形を行なう表皮と芯材樹脂よりな
る多層成形品の製造方法を提供するものである。

以下に、本発明方法に用いられる装置の具体例
を示す図面を参照しながら、本発明をさらに詳し
く説明する。第１図ａ〜ｄは、本発明方法に用い
る成形装置の一具体例を示す断面図であり、該装
置は雌型１と雄型２からなり、両者合して成形装
置を形成する。該雌型１は、周知の移動機構（図
示せず）により支持されており、側部の雄型対向
面３中央に成形品の外形に対応した凹部４を有
し、該凹部４周囲の雄型対向面３に開口し雌型背
面５に連通する吸引ライン６を有するとともに、
上部および下部に空圧シリンダー７を備える。該
空圧シリンダー７には、前記雌型１の雄型対向面
３にほぼ対向し、かつ開口８を設けた表皮材固定
板９を先端に固着した複数のロツド１０が摺動可
能に収納される。一方、雄型２は、芯材溶融樹脂
１１を注入する供給孔１２、および前記固定板９
の開口８内を緊密状態にて貫通し、雌型凹部４へ
突出する凸部１３を雌型対向面１４に備える。

該装置を用いて本発明方法を実施するには、ま
ず第１図ａに示すごとく、表皮材１５を雌型１の
雄型対向面３に当接し、吸引ライン６により吸引
して保持する。つぎに第１図ｂに示すごとく空圧
シリンダー７のロツド１０を雌型方向へ移動させ
て固定板９と前記雌型１とにより表皮材１５を所
定の固定力で挟持した後、吸引を解く。ついで、
移動機構を作動させて雌型１を前進させると第１
図ｃに示すごとく表皮材１５が押圧され、これに
伴ない表皮材１５の周縁１６が固定板９と雌型１
との間をスリツプしつつ雌型１の凹部４内へ絞り
込まれ、最後に第１図ｄに示すごとく、雌雄両型
１，２が閉じ、芯材溶融樹脂１１が雄型２の供給
孔１２より表皮材１５と雄型２の間に注入され成
形と同時に表皮材１５との一体化が完了する。

本発明方法においては、第１図ｂ〜ｄに示すご
とく表皮材１５の周縁１６が成形の進行に伴なつ
て徐々に内方へ移動する必要があるので表皮材に
対する固定力の設定が特に重要である。すなわ
ち、表皮材１５は雌型１の進行に伴ない雌型１の
形状にほぼ沿つた形状に変形しようとする。ここ
で固定板９による固定力が過小であると、表皮材
は雌型１と固定板９の間で大きなすべりを生じ、
成形品の賦形に必要な面積以上の表皮材が雌型内
へ供給されることになりシワの原因となる。一方
固定力が過大であると表皮材はこの張力に耐えき
れず破損する。また表皮材の固定個所をたとえば
特開昭53−63461号に記載のごとく表皮材の対向
する２辺のみとした場合は、雌型凹部への表皮材
の供給量がアンバランスとなり、成形品の構造が
複雑な場合にはシワの発生は防止できないが、本
具体例のごとく表皮材周囲を固定することにより
この問題を解消しうる。したがつて、表皮材の周
囲全体を最適の固定力で把持することによりシワ
や破れのない成形品の賦形が可能となる。

本発明方法の実施にあたつて固定力を設定する
には材料特性、即ち表皮材の伸び、あるいは構造
特性、即ち雌雄金型間の間隙、絞り比、成形品の
各頂点や各辺の曲率等にもとづき最適の値を選択
する必要があるが、一般的には固定部分の断面積
当り５〜150Kg／cm²が用いられる。

なお、表皮材の必要面積の設定にあたつては、
成形品の展開面積を先ず基準とし、つぎに表皮材
の伸びを考慮してこれを縮少し、極力トリミング
ロスが出ないよう設計する必要があるが、雌雄両
型が閉じた時点で表皮材の周縁が脱落し、固定力
が消滅するような過小な面積であつてならないの
は当然である。

なお、本発明に用いられる表皮材としては、織
布、不織布、金属フオイルや熱可塑性樹脂及び熱
可塑性エラストマーのシートまたはフイルムが挙
げられ、またしぼ等の凹凸模様、印刷、染色等で
加飾されたもの、あるいは発泡体を用いてもよ
い。さらにこれらの単独もしくは２種以上を接着
剤等を用いて積層した積層品の形態にて使用する
ことも可能である。これら表皮材の使用にあたつ
ては表皮材の引張応力、伸びを調整するため供給
に先立つて予備加熱を行なつてもよい。

また、本発明に用いられる芯材樹脂としては
RIM成形、発泡射出成形を含む射出成形におい
て通常使用されているものをいずれも用いること
ができ、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、
ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン−ブ
タジエンブロツク共重合体、ナイロン等の熱可塑
性樹脂、エチレン−プロピレンブロツク共重合
体、スチレン−ブタジエンブロツク共重合体等の
熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フエノー
ル樹脂等の熱硬化性樹脂、加硫タイプ各種合成ゴ
ム、及びRIM成形用のウレタン等の非発泡性ま
たは発泡性樹脂、およびこれらに無機質充填剤、
ガラス繊維等の充填剤、顔料、滑剤、帯電防止剤
等の添加剤を含有したものを用いることができ
る。

第２図は本発明方法に用いる成形装置の他の具
体例を示す断面図である。本具体例において、固
定板９は、雄型２側面より雌型方向へ突設され先
端にストツパ１７を有する複数のロツド１０を介
して進退自在に雄型２に取付けられ、該雄型２と
固定板９との間に配置された圧縮バネ１８により
常に雌型１の方向へ押圧される。雄型２側面のロ
ツド１０の突設位置には収縮時のバネを収納する
環状凹部１９が設けられる。

本具体例の成形装置により本発明方法を実施す
る場合は、第２図に示すごとく、雌型１の雄型２
対向面３に表皮材１５を当接し、吸引ライン６に
より吸引して保持した後、雌型１を前進させ、固
定板９に表皮材１５に当接させて表皮材を固定し
吸引を解いた後、さらに雌型を前進させ供給孔１
２より溶融樹脂を注入して成形を行なう。

この場合の表皮材の固定力は圧縮バネ１８のバ
ネ定数により決定されるので、単一のバネ以外
に、目的に応じて異なつたバネ定数を有するバネ
からなる組合せバネを使用してもよい。

以上述べたごとく、本発明方法によれば、簡略
な作業工程により極めて経済的に、表皮層にシワ
や破れのない良好な外観を備えた多層成形品を製
造することができる。

以下に本発明方法を実施例および比較例により
さらに詳細に説明する。

実施例 第１図に示した成形装置を用いて多層成形品の
製造を行なつた。まず、表皮材の吸引箇所を粘着
テープを用いて雌型に貼着して非通気性とし、吸
引して表皮材周縁を雌型に保持した。ついで、空
圧シリンダーを作動させて固定板を移動させ、表
皮材の周囲を30Kg／cm²の圧力で固定した。吸引を
解除後、雌雄両型を閉じ、供給孔より樹脂温度
230℃の溶融樹脂を表皮材と雄型の間に供給し、
表皮材と芯材を一体成形した。その結果、シワ、
破れ、発泡層の圧潰のない良好な多層成形品が得
られた。使用した材料および得られた製品は以下
の通りである。

表皮材 1.5mm厚、引張り伸度45％のポリエステル系不
織布 芯材樹脂 メルトフローインデツクスが15ｇ／10分（230
℃／2.16Kg荷重）のエチレン−プロピレンブロツ
ク共重合体（住友ノーブレンAY564、住友化学
工業(株)製） 成形品形状 縦160mm×横160mm×高さ70mm×厚さ３mmの箱
型、各頂点および辺は半径５mmの円弧をなす 比較例 １ 実施例と同様の表皮材、芯材樹脂を用い、実施
例で用いた成形装置（第１図）より表皮材固定機
構を除いた装置で多層成形品の製造を行なつた。
表皮材周囲四辺は動かないよう両面テープを用い
て雌型上の雄型対向面へ完全に固定した。これを
実施例と同様の操作および条件にて溶融樹脂の供
給、表皮材と芯材との一体化を行ない、実施例と
同様の形状の成形品を得た。得られた成形品の表
皮層は底部各頂点および各辺にて大きく亀裂を生
じた。

比較例 ２ 表皮材周囲四辺のうち対向する２辺のみを両面
テープで雌型の上部雄型対向面に固定した以外は
前記比較例１と同様にして成形を行なつた。得ら
れた成形品の表皮層には、比較例１より小さいも
のの亀裂が発生し、底部各頂点および非固定の２
辺において大きなシワが発生した。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｄは、本発明方法に用いられる装置
の一具体例により多層成形品の製造を行なう場合
の断面を示す概略説明図、第２図は他の具体例の
断面を示す概略説明図である。 図中の主な符号は、つぎの通りである。１：雌
型、２：雄型、４：凹部、６：吸引ライン、８：
開口、９：固定板、１１：溶融樹脂、１２：供給
孔、１３：凸部、１５：表皮材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 雌型と雄型よりなる成形装置の雌型または雄
   型に移動自在に取付けられ、かつ雄型の凸部が貫
   通する開口を有する表皮材固定板により、該固定
   板と雌型との間に５〜150Kg／cm²の固定力で表皮
   材の周縁を挾持した後、該雌型および雄型を閉じ
   て該表皮材の周縁を固定板と雌型との間でスリツ
   プさせつつ、前記表皮材を雌型へ絞り込み予備賦
   形を行ない、ついで該表皮材と雌型または雄型と
   の間に芯材溶融樹脂を供給し、成形を行うことを
   特徴とする表皮と芯材樹脂よりなる多層成形品の
   製造方法。 ２ 表皮材を雌型凹部周囲の雄型対向面に吸引機
   構により固定し、ついで雌型に対し移動自在に取
   付けられた表皮材固定板を移動して、該固定板と
   該雌型との間に表皮材の周縁を挾持する前記第１
   項の製造方法。 ３ 表皮材を雌型凹部周囲の雄型対向面に吸引機
   構により固定し、ついで雄型に対し移動自在に取
   付けられた表皮材固定板と該雌型との間に表皮材
   の周縁を挾持する前記第１項の製造方法。 ４ 表皮材固定板を雌型に押圧する手段が空圧シ
   リンダー機構かたは油圧シリンダー機構である前
   記第１項〜第３項いずれか１つの製造方法。 ５ 表皮材固定板を雌型に押圧する手段がバネで
   ある前記第１項〜第３項いずれか１つの製造方
   法。