JPH03161313A - 表飾成形品の一体成形方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表飾成形品の一体成形に関する。さらに詳し
くは、風合いのよい布地の外観で、ソフトなクッシロン
性のよい手触り感を備え、密着性のよい大型成形品が効
率よく得られる表飾戊形品の一体成形に関する。

こ従来の技術〕 近年、自動車のドアトリムやインストルメントパネルな
どの内装部品として、ボリプロビレンやアクリロニトリ
ルーブタジエンースチレン共重合体（　ＡＢＳ樹脂）等
の熱可塑性樹脂からなる成形材料を基材に用い、外観の
高級感やソフトな手触り感を付与するために、織物もし
くは編物等のファブリツタ系布地層とポリオレフィン系
樹脂等の合成樹脂発泡層とを積層して形成されたシート
状複層材を前記成形基材の表面に貼り合わせた表飾成形
品が多く製造されている。

従来、かかる表飾成形品の製造方法としては、予め所望
形状に成形された基材の表面に後工程により前記シート
状複層材を貼着する方法や、密閉された成形型に予めシ
ート状複層材をインサートして射出成形により基材樹脂
と同時一体成形する方法、あるいは基材とシート状複層
材とを予め貼着した積層シートを加熱軟化した後に加圧
成形して所望形状の表飾成形品を得る方法が一般的に知
られている。

しかし、これらの方法によれば、一つは製品外観を良質
に仕上げることができる反面、接着剤の塗布やンート状
複層材の貼着にかかる製造工数、設備費、あるいは材料
損失等の過多に関わる生産コストの問題がある。

これらの問題を改善するために、前記方法に代わる当該
表飾成形品の新規な製造方法として、樹脂圧縮成形法に
よる製造方法が最近注目されてきた。その方法の骨子は
、対向して開放された一対の成形型の一方の面にポリオ
レフィン系樹脂発泡層を備えたシート状複層材を位置さ
せ、もう一方の型面に基材となる溶融樹脂を所要量載置
したあと、該成形型を係合してその型締力で圧縮しなが
らシート状複層材の発泡層側裏面に基材樹脂を熱融着す
ることによって、シート状複層材と基材とを同時に所望
形状に一体成形する方法である。基材と発泡層との間に
フイルムのある成形方法として特開昭６２−１８１１１
３号公報が知られている。

起毛を有する布地層を用いた場合、従来の射出インサー
ト成形によるものほどではないが、基材と直接融着する
発泡層が圧潰されてクッシａン性の低下をきたし、かつ
布地層の毛倒れやパイルの縮み等も生じて外観品質を損
ない、良質の製品になり得ないことが多かった。

そこで、起毛を有する布地層を用いた当該表飾成形品を
製造するにあたり、本発明に先立って該布地層の毛倒れ
やパイルの縮み等がなく、かつ発泡層の圧潰も少ない仕
上がり状態の良好な表飾成形品を製造する方法を見出し
て、特開昭６４−Ｈｉｌｌ号にて出願し、公知である。

この先願の発明の要旨は、既に説明してある樹脂圧縮成
形法において、前記布地層が接する側の上型の温度を１
０℃以下に、基材樹脂を載置する下型の温度を１０〜２
５℃に保持し、型締賦形後の保持圧力を３　０　ｋｇ／
ａｍ”以下の低圧に減圧して成形することを特徴とした
表飾成形品の一体成形方法であった。

低い温度設定と保持圧力からなる特定の成形条件下で圧
縮成形する方法であり、この方法によって布地層の成形
後の外観性が飛躍的に向上したという改善効果を得るに
到った。この方法で前記上型の温度を１０℃以下に保持
することは、即ち通常の環境での当該成形型周辺におけ
る空気の露点温度以下になることであり、その結果該上
型表面に水滴もしくは水膜が全面的に付着した。従って
成形が行われている間、前記布地層が該上型表面と密着
することによって布地層面がその水滴もしくは水膜で湿
潤されることになり、この湿潤化現象が該布地層の冷却
を助長し、さらにそれによって布地層裏面の発泡層の温
度上昇も妨げられて冷却硬化の方向に効果的に作用し、
成形後の布地層外観及び発泡層の弾性保持に寄与するこ
とが確認された。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし金型を冷却しすぎると、金型表面に空気中の水分
が付着し、この水滴が滴下して下型面を濡らしてしまう
ので、作業性を損なうばかりでなく１　基材になる溶融
樹脂の温度を下げ、溶融樹脂の流動性を悪＜シ、成形性
にも悪影響を与えた。

逆に金型温度が高すぎると、シート状複層材の布地層の
断面構造が、必然的に通気性を有した隙間構造で形成さ
れているので、バリア効果がなく１型締時におけるシー
ト状複層材の発泡層気泡内の空気はここで密封されない
で、布地層側へ洩れることになる。その結果、気泡内の
空気圧が減少するので、型締の初期段階で溶融樹脂の熱
と押圧力の作用が加わって、該発泡層の気泡が圧潰され
る。

この気泡の圧潰で、該発泡層の厚さは型が開放された後
も復元されず、クッシ１冫性の低下した製品となる。

さらに布地層側に空気が洩れるので、圧縮状態にある布
地層に溶融樹脂の熱が伝わるため、該布地層に悪影響を
与える。即ち、その熱と型締圧力の作用で、いわゆるア
イロン効果が発現して布地の毛倒れやパイルの縮み等が
生じ、型開放後も布地の厚さが復元されず、布地層の風
合いが低下した製品になりやすい。

このように成形時に、高い溶融樹脂温度の影響を受けて
、発泡層が破壊されたり布地層の毛倒れやパイルの縮み
により風合いが低下したりして、外観品質が損なわれて
製品歩溜まりが低くなるなどの多くの問題点を抱えてい
た。一方金型温度が低すぎる成形方法は、溶融樹脂の流
動性が低下しビラー等の小形部品の成形には適応できて
も、ドアトリム等の大形部品に対しては成形しにくいと
いう生産性の面での欠点があった。

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは、圧縮戊形法により発泡
層と布地層を備えたシート状復層材と基材とが一体成形
された表飾成形品であって、外観、品質および生産性の
いずれも優れた表飾成形品の一体戚形を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、表飾用の布地層と発泡層から？ｊるシ一ト状
’ｆ３１Ｈ材を開放された成形面に固定させ、相対の戊
形而に基材になる溶融樹脂を所要ｆｌ置いたあと、型締
により一体成形する方法であって、布地層と発泡層との
間に３０〜２００μの鮎可塑性フィルムのあるシート状
複層材を使用することを特徴とする表飾成形品の一体成
形方法である。

以下、一例の図面を参照しながら詳細に説明する。第１
図はこの発明に係わる表飾成形品の一例を示す断面図で
ある。図に示すように、表飾成形品１は、基材２とシー
ト状複層材３とから構成され、シート状ｒｉ層材３は、
表飾用の布地！ｉ４とフイルム５、発泡層Ｓとから横成
され、常に布地層４が外側に一体成形されたものである
。

ここで用いる基材２は、熱可塑性樹脂からなり、結晶性
ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポ
リエチレン、高密度ポリエチレン、プロピレン成分を７
０重量％以上含有する結晶性プロピレンーエチレン共重
合体等の結晶性ポリオレフィン系樹脂、あるいはアクリ
ロニトリルーブタジエンースチレン共重合体、ポリアミ
ド樹脂、ポリスチレン樹脂などを例示することができる
が、特に低比重化、物性や成形性等のバランスの点から
、結晶性ポリプロピレン、プロピレンＩｆｆｌ分を７０
重量％以上含有する結晶性プロピレンーエチレン共重合
体のポリプロピレンを用いるのが効果的である。また上
述の樹脂には、必要に応じてタルク、マイカ、ガラス繊
維、合成繊維、炭素繊維、金属繊維、セルロース系繊維
、木粉その他の充填剤を、必要に応じて添加することが
できる。基材２の厚さは１〜４＋ａｍの範囲で、好まし
くは２〜３Ｉである。厚さが１ｍｍ未満では、圧縮成形
時の流動性が悪く、形状が得られず、表飾成形品の剛性
も不足し変形しやすく、厚さが４ｍｍを越えると、表飾
成形品の重量が増し、コストアップにもなる。

シート状複層材３は、布地ｙａ４、フィルム５および発
＠層６とをそれぞれ貼着してなる３層積層体で構成され
ている。シート状複層材の貼着は、ラミネート加工など
ですでに一体化されたものを使う。

布地層４と発泡ＦＪｅとの間にフィルム５があることが
本発明の特徴であり、このフィルム５は、柔軟性があっ
て伸びがよい熱可塑性樹脂からなる厚さ３０〜２００μ
のフィルムまたはシートである。望ましい材質としては
、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン等のポリエチレ
ン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー　エチレン
ー酢酸ビニール共重合体、あるいは軟質ポリ塩化ビニー
ル等が好ましく用いられる。フィルム５として、特にラ
ンダムブロックコポリマ一系ポリプロピレンもしくは軟
質ポリ塩化ビニールからなる５０〜１５０μのものが好
ましい。厚さが３０μ未渭では、圧縮成形時の気泡圧力
によりフィルムが破れ、発泡層６、布地層４に悪影響を
与える。一方、厚さが２００μを越えると、表飾成形品
１のソフト感が低減し、コストアップにもなる。

本発明で用いる布地層４は、高級な外観、風合い、手触
りを決める表飾層であり、織物、不織布もしくは編物で
あり、なかでも表面に起毛を有する布地がよい。具体的
にはポリエステル繊維を始めとしてポリアミド、ポリア
クリロニトリル、ビニロンなどの合成繊維からなるトリ
コット、モヶット、ジャージ、平織り等の織物や編物で
、表面に起毛もしくはパイルを有する布地が好ましい。

またウール、コットン、レーヨンからの布地、およびこ
れらと合成繊維類との混紡糸で織った布地、あるいはポ
リプロピレンやポリエステル繊維からなる不織布であっ
てもよい。

本発明の発泡層６は、熱可塑性樹脂からなる発泡層であ
り、シート状複層材３の裏面を構成する。

発泡層の材質として、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウ
レタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリ塩化ビニルなどの
軟質発泡シートを例示することができる。クッシ欝ν性
の点から発泡倍率１０〜４０倍で、厚内２〜５ｍｍの発
泡層６が好ましい。特に基材層２と発泡！Ｉ６との接着
性の点から、基材層２がポリプロピレンの場合、発泡ポ
リプロピレンを用いるなど同質のものが好ましい。

本発明の一体成形方法は、■圧縮成形機に取り付けられ
た所定に恒温された金型が、開放されて待機している。

■開放された成形面に、さきに裁断したシート状複層材
３を固定する。　（第２図）■開放された金型の間に溶
融樹脂１０を所要量置く。■金型を所定時間、所定圧力
で圧縮し型締する。　（第３図）　■そののち金型を解
放し、得られた成形品を取り出す。■シート状複層材３
の周縁不要部分を切除して、表飾成形品１を得る一体成
形方法を例示できる。

本発明で用いる圧縮成形機は、型締め速度、型締め圧力
、金型温度が制御できるものを用いる。

急速型締めができ、５０〜１　０　０　ｋｇ／ｃｍ”の
高圧保持、５〜３　０　ｋｇ／ｃｍ’の低圧保持を自動
設定できるものが好ましい。型開きは、溶融樹脂１０を
置く関係から上下開きがよいが、水平開きでもよい。

金型７，８は、任意に温度設定できるものが好ましく、
冷却水、恒温水を通水できるものがよい。

金型の成形面積は、小形部品のビラ−２００ｃｍ”程度
でもよく、大形部品のドアトリム等ＧＯＯＯｃ＋ａ’で
あってもよい。金型温度は、低いと溶融樹脂１０の冷却
効率がよいが、低温にしすぎると型締時に金型８の表面
に接する溶融樹脂１０が冷却されすぎ、流動性がなくな
り成形性が妨げられる。逆に高温にしすぎると布地層４
の毛倒れや布目の粗大化（布目が開いてクレー夕状にな
ること）が起こり、ｂつ発泡層６の弾性低下も顕著にな
り、布地外観、風合い、弾性が損われる。この適切な温
度範囲としては２０〜６０℃が望ましい。金型温度は、
シート状複層材側金型７と溶融樹脂側金型８が同じ設定
でも良いが、冷却しにくいシート状複層材３を強力冷却
するためシート状複層材側の金型７を、溶融樹脂側の金
型８に対して２０℃以上低い温度に設定するのが好まし
い。溶融樹脂１０の流動性をよくするために、溶融樹脂
側の金型８の温度を、シート状複層材側の金型７に対し
て高い温度に設定すると成形性がよく好ましい。シート
状複層材側７の金型を、低い温度に設定することにより
布地層の外観品質保持に一層の効果が期待できる。

シート状表装材３の固定は、第２図を例に示すと、布地
ＦＪａ側を外側に上金型７の成形面に接して行う。その
固定方法は該上型７の周縁部において真空吸着するか、
またはクリップやピン止め等の適当な方法を用いるごと
きができる。

溶融樹脂１０は、開放された金型の間に所要量置く。金
型間の置き方は、シート状の面置き、線置き、点置きが
あり、所定量を所定位置にマイフンなどで制御して置い
てもよい。溶融樹脂１０の量は、成形品大きさとその厚
さにより決定される。

次に金型の型締が行われる。（第３図）　型締めには、
昇圧、保圧、減圧、これらの組合せが行われる。型締開
始時、５０〜１　０　０　ｋｇ／ｃ一の型締圧力とし、
設定圧力に達してから５〜２０秒保持し、その後に型締
圧力を５〜３　０　ｋｇ／ｃｍ”に減圧して１０〜６０
秒保持する方法を例示できる。

以上のような条件で一体成形したのち、金型を開放して
、所定の形状の成形品を取り出す。

所定形状の成形品の周縁不要部分を切除して、表飾成形
品１を得る一体成形方法を例示できる。

〔作用〕

本発明の一体成形は、型締によりシート状複層材３と溶
融樹脂１０とを融着して一体化される。

型締時、金型隙間にシート状複層材３と溶融樹脂１０と
が押し込まれる。型締めすることにより、溶融樹脂が広
がり所定形状と、厚さの成形品となる。例えば金型隙間
３．２Ｈに、シート状複層材厚み約５　ａｍ　（　２　
ｍ■の布地層、８０μのフィルムと３■の発泡層）と設
定厚さ２．５■の溶融樹脂１０を型締めすると、シート
状複層材と溶融樹脂の合計７．５■が、金型隙間３．２
■に押し込まれことになる。

２．５ｍｍの溶融樹脂１０は、圧縮されても厚さが変ら
江いため、金型隙間３．：２＋ｍと溶融樹脂２．５１の
差０．７ＩｎＩｌの間に、　約５＋！ｍのシート状複層
材３が圧縮されることになり、シート状複ｆｆ材の発泡
！Ｊ６の気泡と布地層４の繊維の圧縮力が、シート状Ｆ
ｍＢ材３と溶融樹脂１０を押し付ける。

発泡層と布地層の間にフイルムがないと、密封するもの
がなく、発泡層の気泡が布地層から抜けてしまう。この
ため発泡層は薄くなり、クッション性がなく、毛倒れや
パイルの縮みのある外観の悪い布地層の表飾戊形品にな
ってしう。

これに対し、布地！Ｊ４と発泡層６との間にフィルム５
があるシート状？１層材３を用いて一体成形すると、発
泡層６の気泡は、布地層４から抜けることはない。金型
の開放とともに圧縮された気泡が％開放されるので、ほ
ぼ元の気泡の大きさに復元する。発泡Ｆｌ８の気泡が、
布地層４から抜けないので、溶融樹脂１０の溶融熱を断
熱し、布地層４の厚さも復元される。毛倒れやパイルの
縮みがなく風合いのよい布地でクッシ日ン性が維持され
る。押し広がった溶融樹脂１０が冷却され基材２となる
。

〔実施例〕

次に、本発明の表飾成形品の製造工程を示す第２図およ
び第３図に基づき上記表飾成形品１の製造方法の実施例
について説明する。

この実施例では、シート状複層材３は、ポリエステル繊
維からなり表面に起毛を有するトリコット織りの布地層
（厚さ約２ｍｍ）４と、その裏面に厚さ８０μの軟質ポ
リ塩化ビニールからなるバリアフィルム５が貼着され、
さらにこのバリアフィルム５の裏面に発泡倍率２０倍、
厚さ３■の架橋ポリプロピレン発泡Ｆｌ６が貼着されて
いる３層積層体（総厚さは約５　ｓｕｍ）である。基材
２を形成する溶融樹脂１０としては、剛性や耐衝撃性等
の機械的物性が優れ、かつ圧縮成形性に適合したチッソ
製フィラー複合系ポリプロピレン（密度１　．０５　ｇ
／ｃｍ”、メルトフロレート３　８ｇ／１　０　ｍｉｎ
　）を用い、基材２の厚さが２．５閣園になるように、
予め溶融樹脂ｌＯのチャージ量を設定した。

まず、前述のシート状複層材３を所望の形状に裁断した
後、第２図に示すように上下に対向して開放されて待機
している成形機の上型７の所定位置に取りつける。この
時、該シート状複層材３は布地層４側を上向きに上型７
の成形面に接して配置する。

次いで、図示しない押出機先端に装着された樹脂注出ノ
ズル９が、上金型７と下金型８の間に進入して成形品の
形状に応じて相対移動しながら、該注出ノズル９よりポ
リプロピレンの溶融樹脂１０を所要量チャージして下金
型８の成形面域内に載置する。

その後、樹脂注出ノズル９を型外に退出させ、直ちに上
金型７と下金型８とを係合して型締を行う。この型締に
よって第３図に示すように、前記溶融樹脂１０は、上金
型７と下金型８との間で形成されるキャビティに沿った
形状に加圧賦形されるとともに、上金型７と下金型８に
より冷却固化して所定形状の基材２が形成される。それ
と同時に、シート状複履材３は、基材２とともに一体成
形される。

ここで、本実施例では前記キャビティの金型隙間を３．
２■１になるように設定したので、これから基材２の厚
さ２．５ｍｌ１を差し引くと、シート状複層材３は０　
．７ｍ■に圧縮された状態で型締保持されていることに
なる。これは、該シート状複層材３の元厚さ５■の約１
４％に相当する。

次いで、上金型７を下金型８より開放した後、この基材
２とシート状複層材３が一体化した成形品を金型から取
り出し、シート状複層材３の周縁不要部分を切除して、
第１図に示すような断面形状の表飾成形品１を得る。

との表飾成形品１の外観を観察すると、布地層４の毛倒
れやパイルの縮みが少なく、ソフト感もあって、トリコ
ットの風合いを損なわない外観品質の良好な製品が得ら
れた。次に、との表飾成形品１の断面を観察すると、ポ
リブロビレン基材２の厚み分布の測定結果は２．５±０
．１ｍｍでほぼ均厚に成形されている。ボリプロビレン
発泡層６は、溶融樹脂１０と熱融着している界面層を除
くと、気泡の圧潰が少なくほぼ原形を保っていることが
認められ、発泡層６の平均厚さが約２．４■になってい
て、元厚さ３■に対して約８０％の厚さ復元率を示して
いる。さらに布地層４は、起毛部分を含めて約　１．８
ｔ＋＋の厚さになっていて、９０％以上の厚さ復元率を
示している。

このようにフィルム５は、全体的に破れがなく、発泡Ｍ
６、布地層４の保護の役目を果たしている。

なお、この実施例における成形条件は以下のように設定
した。

０溶融樹脂１０のチャージ温度 ：　　２００〜２０５℃ ロ上金型７の温度：　２５℃ ロ下金型８の温度：　６０℃ ロ型締初期圧力　：　　７　５　ｋｇ／ａｍ”０同保持
圧力　　：　　１　５　ｋｇ／ｃｍ”ロ型締保持時間　
：３５ｓｅｃ 〔比較例〕 フイルムを用いず、布地層と発泡層を直接貼着した２層
積層体からなるシート状複層材を用いたことを除いて、
前記実施例と同一条件で成形した。

できあがった表飾成形品を観察すると、発泡層はかなり
圧潰されていて、その厚さが１＋ｎ＋以下０．８ｍ鵬程
度まで潰れて（厚さ復元率としては約３０％）クッツ璽
冫性が著しく損なわれているばかりでなく、布地表面に
小さな窪みが全面に発生し、且つ毛倒れやパイルの縮み
も生じていて、布地層の厚みも平均約１■まで低下して
いて（厚さ復元率約５０％）外観品質の不良な製品であ
った。

〔発明の効果〕

本発明の一体成形方法は、フィルムが布地層と発泡層と
の間に介在しているため、型締力により一体成形しても
、発泡層の気泡が布地層からぬけない。このため成形前
のシート状複層材の発泡層厚さ３■であったものが、従
来成形法の表飾成形品の発泡層厚さが０．　　８ｍｍで
あるのに対し、本発明の発泡層厚さが２．４■であり、
クッシロン性のよいものであった。

本発明の一体成形方法は、フィルムが布地層と発泡層と
の間に介在しているため、発泡層が残り基材の溶融熱を
布地層に伝えない。このため成形前のシート状複層材の
布地層厚さが２■であったものが、従来成形法の表飾成
形品の布地層厚さが１同であるのに対し、本発明の布地
層厚さが１．８ｍ一であり、毛倒れやパイルの縮みもが
なく、外観の良好な製品が得られた。

本発明の一体成形方法は、フィルムが布地層と発泡層と
の間に介在しているため、成形時、発泡層の気泡が布地
層からぬけない。このため発泡層気泡が布地層からぬけ
なくするため１０℃以下の低温金型で行う従来成形に対
して、常温金型で行うことができる。溶融樹脂の流動性
よい本発明の一体成形法は、ドア｝ＩＪム等の成形面積
８０００ｃ一程度の大形部品を効率よく容易に生産でき
る。

このように本発明のフィルムが介在しているシート状複
層材を用いた一体成形は、発泡層、布地層が潰れること
なく、低温の金型を使わなくてよい。このためクッシ．
ン性、凰合い、ソフトな手触り感が良好なる外観であり
、高級感のある自動車内装用その他の表飾成形品として
、好適に使用することができる一体成形方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる表飾成形品の一実施例を示す断
面図、第２図及び第３図は本発明の表飾成形品の製造工
程を説明する図面であって、第２図は型締前のシート状
複層材と溶融樹脂の金型への載置状態を示す成形機要部
立面図、第３図は型締時の成形状態を示す金型断面図で
ある。 １・・・表飾成形品、２・・・基材、３・・・シート状
複層材、４・・・布地層、　５・・・フィルム、６・・
・発泡層、７・・・上金型、８・・・下金型、８・・・
樹脂注出ノズル、１０・・・溶融樹脂 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表飾用の布地層と発泡層からなるシート状複層材を開放
   された成形面に固定させ、相対の成形面に基材になる溶
   融樹脂を所要量置いたあと、型締により一体成形する方
   法であって、布地層と発泡層との間に３０〜２００μの
   熱可塑性フィルムのあるシート状複層材を使用すること
   を特徴とする表飾成形品の一体成形方法。