JPH0572257B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、硬質の基体層と軟質の表層とを貼り
合わせて成る複合成形体の製造方法に関する。

従来の技術 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、車両、船舶、住宅等の内装材、あるいは各
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、圧空成形、プレス成
形等の成形手段によつて所定の形態に成形加工
し、成形した材料の不要周辺部をトリミングする
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と成形体の外観
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
ングを行い、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隠し、成形体の
外観を美しく仕上げることは従来より行われてい
る。

発明が解決しようとする問題点 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表層材
料の表面側を損傷しないように基体層材料のみを
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行える
ものの、表層材料に延長部を形成するように基体
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わざるを
得ないものとする考えに基くものであつた。

また表層材料が表皮層と厚手のクツシヨン層と
から構成されている場合、表層材料の延長部を基
体層周縁部に折り返すと、その陵線が弛れてシヤ
ープに仕上がらず、さらに折り返し周縁部が厚肉
となる。このため延長部にあるクツシヨン層を剥
ぎ取つたのち折り返すことも行われていた。

本発明の目的は、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することである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の複合成形
体の製造方法は次の各工程の結合から構成されて
いる。

第１工程：成形面に多数の真空孔を開口させ、
かつその成形面の有効成形面領域と非有効成形面
領域との境界の非有効成形面側に裁断刃逃げ溝が
形成されている下型により、表層材料を前記溝を
含む下型の全成形面に真空成形し、そのまま下型
成形面上に保持する。

第２工程：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ツトが形成されてお
り、そのスリツ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、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。

第３工程：前記プレス成形とほぼ同時か、又は
その後に、上型の有効成形面より裁断刃を突出さ
せ、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。

第４工程：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出し、有
効成形面領域外に位置する表層材料部分を基体層
材料側に折り返し基体層材料に留める。

作 用 本発明の複合成形体の製造方法は前記のように
構成されているで、表層材料と基体層材料の成形
および貼合せならびに基体層材料の裁断が、表層
の表面を損傷することなく連続した工程で容易に
実施することができる。また表層材料の延長部を
薄くすることができるので、クツシヨン層を含む
表層材料であつても延長部のクツシヨン層を剥ぎ
取らずに折り返し線をシヤープに仕上げることが
できる。

すなわち、第１工程において表層材料は裁断刃
逃げ溝内にも真空成形され、このとき表層材料は
その部分で引き伸ばされるから、その厚さを薄く
することができ、第４工程での基体層側への折り
返しが容易となり、かつ第３工程において前記裁
断刃逃げ溝が形成されているから、基体層材料は
裁断刃で剪断により完全に切断されるとともに、
表層材料部分は溝内に引き込まれているから裁断
刃で表層材料の表側が傷つけられることはない。

実施例 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、この成形装置１は下側に位置す
る下型２と、上側に位置する上型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の成形面は下型有効成形
面領域ｂと非有効成形面領域ａとからなり、それ
らの領域ａ，ｂの境界の非有効成形面領域ａ側に
は裁断刃逃げ用の断面Ｕ字型の溝Ｃが形成されて
いて、その溝Ｃの底部にも空所５に通じる真空孔
４′が開口されている。

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、こ
の領域Ｂよりも外側に位置する上型周辺部Ａとか
ら成る。また有効成形面領域Ｂの外周に沿つてス
リツト７が形成され、このスリツト７に裁断刃８
が上下動可能に配置されている。裁断刃８は連結
部材９を介して、流体圧シリンダ（たとえば油圧
シリンダ）１０のシリンダロツド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
された空洞１２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、た
とえば電動機を用いてもよい。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の外方に位置するクランプ枠
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を挟持し、この状態で
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。次いで上記の如
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。しかる後図示し
ていない真空ポンプによつて下型２の空所５およ
び真空孔４，４′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の溝Ｃの開口部上に位置する表層材料部分は
溝Ｃ内に引き込められ、薄く引き延ばされ、溝Ｃ
内面に密着する。なお溝Ｃの底部の真空吸引を他
の真空孔４と別系統とし、溝Ｃの開口部上に位置
する表層材料部分を他の部分より遅れて真空成形
することにより表層材料をさらに薄く溝Ｃ内に引
き込むことができる。

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１５と、この表皮層１５に予め接着されたクツ
シヨン層１６とから表層材料１４を構成してあ
る。表皮層１５としては、たとえば塩化ビニル樹
脂、熱可塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂シー
トや、常温または加熱延伸および賦形性を備えた
編布、織布または不織布、カーペツト等を有利に
用いることができ、クツシヨン層１６としては、
ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂
等の発泡体や、該発泡体とウレタンフオームとの
積層体等を適宜使用することができる。

なお、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。

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図および第２図に示す如く上型３と
下型２との間に配置し、この材料１７を真空成形
し終えた表層材料１４上から上型３によつてプレ
ス成形し、両材料１４，１７を互いに接着する
（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。プレス成形を終
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の下方に位置する基体層材料部
分は、下型の溝Ｃ内に引き込まれている表層材料
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、複合成形体が完了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。また中間層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２
２が形成される。これら中空室２２以外の、第１
および第２外層１８，２０の間の内部空間は全体
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。なお、既述のプレス成
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１８，１
９，２０を構成する材料としては適宜な硬質材
料、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン、塩
化ビニル樹脂等の熱可塑性合成樹脂、フエノール
樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、または紙
質材料、木質材料あるいはこれらと合成樹脂との
混練材料、あるいはまた、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
一層または二層、あるいは四層以上に構成したと
きも同様である）。

ところで、既述のプ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１４，１７を成形加工するに先立ち、これらを
予め加熱しておき、プ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。あるいは、互いに対向する両材料１４，１
７の面の少なくとも一方に接着用フイルムを貼つ
ておくか、または加熱活性化する接着剤を塗布し
た不織布をプ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１４，１
７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。あるいはまた両材料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、これらの
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、プレス成形に先立ちこれ
ら材料１４，１７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、この状態でプ
レス成形を行うことによつて、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か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。

なお、表層材料１４として通気性を有する材料
を用いたとき、たとえば表皮１５として布を用
い、クツシヨン体１６としてウレタンフオームを
用いたようなときには、そのままでは真空成形を
行い得ないので、この表層材料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。このようなシートを貼る場
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
イルム等の熱可塑性シートを用いれば、このシー
トが両材料１４，１７を接着させる接着手段とし
ての機能を果し、特に有利である。

先に述べたようにしてプ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、上記プレス成形後の適時ないしはプレス
成形とほぼ同時に流体圧シリンダ１０を作動さ
せ、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の下部
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、この要求を容易かつ確実
に満足させることができる。なお、この裁断刃に
よる基体層材料の切断は剪断であり、その刃先は
溝Ｃ内に達するから、基体層材料が前記のように
複数の層から形成されており、中空部分を有して
いても確実に切断することができる。裁断刃８と
しては、ナイフエツジ状の刃を使用することがで
きるし、ある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。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、延長部Ｘを基体層材料側
へ折り返し、これを接着剤または金具等（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め、これを基体
層材料側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ヤープな感じに仕上
げることもできる。

ところで上述したプレス成形を行う際、基体層
材料１７と表層材料１４との間に空気が入り込
み、この状態で両材料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、すなわち本例では第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２
２を区画していない第２外層２０の部分に形成さ
れ、したがつてこれら通気孔２６は基体層材料１
７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をプレス成形すべ
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の位置に設定されている。
したがつてプ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と表層材料１
４との間の空気が通気孔２６を通して抜き出さ
れ、両材料１４，１７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、
プレス成形時に貫通孔２７を通じて空気を単に通
風させるだけでも両材料１７，１４間の抜気を或
る程度なすことができる。このようにして高品質
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としては熱
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、２８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３
１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。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
される真空孔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１９
ａ，１８ａは互いに熱接着される。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。このようにして第１外
層１８、中間層１９および第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。そのとき穿
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。

また上記実施例では基体層材料１７として密閉
中空室を有する三層構造体について説明したが、
本発明に使用するその他の基体層材料１７とし
て、熱加圧成形可能な板紙、合成樹脂シート、充
填剤入り合成樹脂シート、合成樹脂発泡シート、
繊維で補強した合成樹脂シート、ガラスウールや
フエルトに合成樹脂を含浸せしめたシート状物、
金属板がある。

また本発明の別の実施例として、基体層材料１
７と表層材料１４をプレス成形後の適時、ないし
プ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
をトリミングしたのち、さらに裁断刃８を下降さ
せて溝Ｃ底部で表層材料１４部分を切断すること
も可能である。このようにすれば表層材料１４
は、溝Ｃの深さに相当する延長部Ｘを保持した状
態でトリミングされる。したがつて両材料を型か
ら取り出して後の表層材料１のトリミング作業を
省略することができる。

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、車両、船舶、航空機、家屋等の内装材
（たとえば車両用天井内張り材、ドアトリム、フ
ロントシートパネル、ダツシユボード、建築用ユ
ニツト壁材）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。

発明の効果 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うので、基体層
材料を型から取り出した後、別に用意されたトリ
ミングプレス等により該材料の周辺をトリミング
するのに比べ工数の低減、作業の簡易性が得られ
るとともに成形型の経済性を高めることもでき
る。裁断刃による基体層材料の切断は剪断であ
り、その刃先は溝Ｃ内に達するから、基体層材料
が複数の層から形成されており、中空部分を有し
ていても確実に切断することができる。かつ表層
材料部分は溝内に引き込まれているから裁断刃で
表層材料の表側が傷つけられることはない。さら
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。すなわち、 (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およ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。

(3) 表層材料の延長部を薄くすることができるの
で、クツシヨン層を含む表層材料であつても、
延長部のクツシヨン層を剥ぎ取らなくとも、折
り返し稜線が弛れることなくシヤープに仕上げ
ることができ、かつ折り返しによる複合成形体
周縁部の肉厚の増大は少ない。

【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であ
る。 ２……下型、３……上型、４……真空孔、７…
…スリツト、８……裁断刃、１４……表層材料、
１７……基体層材料、２６……通気孔、１１４…
…表層、１１７……基体層、Ａ……上型周辺部、
Ｂ……上型有効成形面領域、ａ……下型非有効成
形面領域、ｂ……下型有効成形面領域、Ｃ……
溝。

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材料
   と軟質の表層材料とを貼り合わせてなる複合成形
   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
   成形面の有効成形面領域と非有効成形面領域と
   の境界の非有効成形面領域側に裁断刃逃げ溝が
   形成されている下型により、表層材料を前記溝
   を含む全成形面に真空成形し、そのまま下型成
   形面上に保持する第１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ツトが形成されており、
   そのスリツ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、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
   層材料に接着する第２工程、 (ハ) 前記プレス成形とほぼ同時か、又はその後
   に、上型の有効成形面より裁断刃を突出させ、
   上型の有効成形面領域外に位置する基体層材料
   の周辺部を切断する第３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出し、有効成形
   面領域外に位置する表層材料部分を基体層材料
   側に折り返し基体層材料に留める第４工程。