JPH0470132B2 - - 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。

プラスチツクス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。

また、多層成形品の外観に高級感を付与するた
めには、例えば特開昭56−105954号他に開示の如
く、表皮材として織布を用いた改良も行なわれ、
一定の効果を得ている。かかる織布は低応力下で
の伸度が大きくなるように設計されており、自動
車のインストルメントパネルやコンソールボツク
スなどのように絞りが深く、かつ複雑な形状を有
する成形品の場合は、破れを生じないが、成形品
の特定部分の風合低下、織布を通しての芯材樹脂
の表面への露出等の問題がある。さらに成形中の
織布の延伸にもとづく成形後の弾性回復により、
成形品に反り等の変形を生じ、残留歪を残すとい
う問題を有する。これらの現象はいずれも成形品
の特定部分、すなわち小さな円弧や突起などにお
ける織布局部の過剰な伸びに起因するものと考え
られる。

ここに本発明者らは、前記従来法における欠点
を解消すべく種々検討を重ねた結果、表層材に該
表層材よりも伸度の小さい裏打材を積層一体化
し、表層材の過剰な伸びによる伸びの不均一性を
抑制し、かつ裏打材の伸びに合わせた固定力で該
複合表皮材の周縁を固定して絞り込み賦形を行な
うことにより、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を行ない
うることを見出し本発明を完成した。

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
定板により、該固定板と雌型との間に、表層材お
よび該表層材に比し伸度の小さい裏打材からなる
複合表皮材の周縁を挟持した後、該表皮材と雌型
または雄型との間への芯材溶融樹脂の供給、並び
に該雌型および雄型を閉じて前記表皮材の雌型へ
の絞り込みを行ない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）により支持されるとともに、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、表層材１５と裏打材１
６からなる複合表皮材１７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とにより複合表皮材１７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
示すごとく複合表皮材１７が押圧され、これに伴
ない複合表皮材１７の周縁１８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より複合表皮材１７と雄型２の間に注入
され、成形と同時に複合表皮材１７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
とく複合表皮材１７の周縁１８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複合
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、複合表皮材１７は雄型２の進行に伴な
い雄型２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、複合表皮材は雌型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
複合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複合表
皮材はこの張力に耐えきれず破損する。また複合
表皮材の固定個所をたとえば特開昭53−53461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、雌型凹部への複合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
複合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、複合表皮材の周囲全体
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、即ち複合表皮材の伸び、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、複合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、つぎに複
合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複合表皮材の周縁が
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複合表皮材の表層材
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。一方、複合表皮材
の裏打材としては、表層材に比べて伸度が小さ
く、かつ、絞り込み賦形が可能なものであればよ
く、前記表層材の中から任意に選択しうる。な
お、表層材と裏打材とは、接着剤等を用いて積層
一体化される。これら複合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押
出成形、射出成形、プレス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１９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２０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２１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の雄型対
向面３に複合表皮材１７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を複合表皮材１７に当接させて複合表皮
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１２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２０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。

第３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り、該装置は前記第１図
の成形装置とほぼ同様の構造を備え、下部雌型１
ａと上部雄型２ａからなり、両者合して成形装置
を形成するとともに、雌型１ａは第１図の装置と
同様の表皮材固定板９を有する。

該装置を用いて本発明方法を実施するには、ま
ず第３図に示すごとく、複合表皮材１７を雌型１
ａ上面の合せ面に載置する。つぎに空圧シリンダ
ー７のロツド１０を下降させて固定板９の下面と
前記雌型１ａの上面とにより該複合表皮材１７を
挟持する。ついで押出機等、周知の溶融可塑化手
段（図示せず）により溶融樹脂１１を、開口８内
に露出した複合表皮材１７上に供給する。さら
に、昇降機構を作動させて雄型２ａを下降させる
と溶融樹脂１１が流動して複合表皮材１７上面を
押圧し、これに伴ない複合表皮材１７の周縁１８
が固定板９と雌型１ａ上面との間をスリツプしつ
つ雌型１ａの凹部４へ絞り込まれ、最後に雌雄両
型１ａ，２ａが合し、芯材溶融樹脂１１の成形と
同時に複合表皮材１７との一体化が行なわれる。

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。また、本発明によれば、複
合表皮材がしぼ模様等で加飾されたものである場
合、延伸により生ずる加飾パターンの歪み、消失
等の防止を有効に行ないうる。

以下に本発明方法を実施例および比較例により
さらに詳しく説明する。

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、複合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、吸引して複合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、該表皮材の周囲を40Kg／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、風合の低下、反りのない良好な
外観を有する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。

複合表皮材 ポリエチレンテレフタレート／ポリウレタン系
の起毛処理シングルトリコツトからなる表層材織
布（伸び：ウエール方向150％、コース方向530
℃）とポリエチレンテレフタレート系シングルト
リコツトからなる裏打材（伸び：ウエール方向40
％、コース方向75％）をエチレン−酢酸ビニル系
エマルジヨン（スミカフレツクス、住友化学工業
(株)製）を用いて接着積層、厚さ1.5mm 芯材樹脂 メルトフローインデツクスが15g／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 表皮材として、前記実施例の織布を単独で使用
した以外は実施例と同様にして多層成形品の製造
を行なつた。

得られた成形品は頂点および各辺にて芯材樹脂
の露出が見られ、側面に反りが発生した。

【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図および第３図
は、いずれも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，
１ａ：雌型、２，２ａ：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：表層材、
１６：裏打材、１７：複合表皮材。

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、表層材および該表層材に比し
   伸度の小さい裏打材からなる複合表皮材の周縁を
   挟持した後、該表皮材と雌型または雄型との間へ
   の芯材溶融樹脂の供給、並びに該雌型および雄型
   を閉じて前記表皮材の雌型への絞り込みを行な
   い、成形を行な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 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、射出成形を行なう前記第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、ついで雌型に対して移動自在に
   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挟持する前記第
   ２項の製造方法。 ４ 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
   の周縁を挟持する前記第２項の製造方法。 ５ 固定板と雌型との間に表皮材の周縁を挟持し
   た後、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、前記雌型および雄型を合してプ
   レス成形を行なう前記第１項の製造方法。 ６ 下方に位置する雌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
   縁を挟持し、該表皮材の上面に芯材溶融樹脂を供
   給する前記第５項の製造方法。 ７ 表皮材固定板を雌型に押圧する手段が空圧シ
   リンダー機構または油圧シリンダー機構である前
   記第１項〜第６項いずれか１つの製造方法。 ８ 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６項いずれか１つの製造方
   法。